关键词:
虚拟仪器
FPGA
ARM
以太网
USB
摘要:
测试仪器在现代工业生产和科研教育中起着巨大的作用,传统仪器功能单一,成本高昂,阻碍信息技术的发展。虚拟仪器弥补了传统仪器的缺陷,功能多样,操作灵活,成本低廉,在未来有巨大的发展潜力。基于这一背景,本文设计研制了多功能虚拟测试仪。
本系统采用FPGA+ARM架构,集成数字示波器、逻辑分析仪、信号发生器等功能,通信接口多样,包括以太网和USB。本文首先提出了虚拟测试仪的设计目标,在此基础上进行了器件选型和系统的总体设计,然后从硬件和软件两个方面对本设计进行了介绍。
在硬件部分,本文从需要实现的功能角度,介绍了虚拟仪器数字示波器、逻辑分析仪、信号发生器模块的硬件设计;从通信接口角度,介绍了LPC1788控制驱动下的USB接口和以太网接口模块硬件设计。
在软件部分,本文分别介绍了FPGA控制模块设计、ARM控制模块设计和应用程序模块设计。在FPGA控制模块,介绍了功能选择和各功能的工作时序;在ARM控制模块,介绍了LPC1788与FPGA的并行数据通信以及USB、以太网的通信设计;在应用程序模块,介绍了上位机与底层的通信设计和界面设计。
最后,本文介绍了系统的软硬件调试,做了工作总结,并对系统的不足之处做了展望。