隨著大規(guī)模集成電路和計算機(jī)技術(shù)的日益普及和迅猛發(fā)展,用于數(shù)字系統(tǒng)的數(shù)據(jù)域測試儀器應(yīng)運而生。邏輯分析儀作為數(shù)據(jù)域測試儀器中應(yīng)用最為廣泛的通用測試儀器,為數(shù)字系統(tǒng)的開發(fā)和維護(hù)提供了強(qiáng)有力的工具。虛擬邏輯分析儀具備價格低廉、操作便捷、可設(shè)置復(fù)雜的觸發(fā)條件、便于對捕獲數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理等優(yōu)點。在對邏輯分析儀工作原理、虛擬儀器技術(shù)、EDA技術(shù)、USB通信原理等相關(guān)知識進(jìn)行深入分析和研究的基礎(chǔ)上,本課題設(shè)計了一個基于虛擬儀器技術(shù)、具備USB2.0通信接口、采用FPGA芯片做為硬件系統(tǒng)核心的邏輯分析儀。本文在硬件系統(tǒng)設(shè)計中采用一片高集成度的FPGA芯片實現(xiàn)硬件電路的全部邏輯功能。該FPGA芯片既實現(xiàn)觸發(fā)判斷功能又實現(xiàn)了數(shù)據(jù)存儲功能。它包括觸發(fā)模塊、存儲模塊、選頻模塊和一些相關(guān)邏輯電路;具備字觸發(fā)、通道觸發(fā)、外觸發(fā)、毛刺觸發(fā)、序列觸發(fā)、組合觸發(fā)共6種觸發(fā)模式,32通道×8Kb數(shù)據(jù)存儲容量等性能。依據(jù)系統(tǒng)設(shè)計方案,采用EZ-USB FX2單片機(jī)做為主控芯片,并為該單片機(jī)設(shè)計了外圍電路、固件程序以及固件自動下載驅(qū)動程序,實現(xiàn)了主機(jī)與硬件電路之間的通信。應(yīng)用VC++軟件開發(fā)平臺,設(shè)計了上位機(jī)應(yīng)用軟件,實現(xiàn)對... 

【文章來源】：哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景
        1.1.1 數(shù)據(jù)域測試與邏輯分析儀
        1.1.2 邏輯分析儀與虛擬儀器技術(shù)的結(jié)合
    1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
        1.2.1 邏輯分析儀的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 邏輯分析儀的發(fā)展趨勢
    1.3 研究的目的與意義
    1.4 本課題的研究內(nèi)容和設(shè)計指標(biāo)
        1.4.1 本課題的研究內(nèi)容
        1.4.2 虛擬邏輯分析儀的性能指標(biāo)
第2章 總體設(shè)計方案的討論與相關(guān)技術(shù)概述
    2.1 虛擬邏輯分析儀的詳細(xì)分析
    2.2 各種方案的分析與討論
        2.2.1 系統(tǒng)整體方案設(shè)計
        2.2.2 計算機(jī)接口的方案設(shè)計
        2.2.3 上位機(jī)軟件開發(fā)平臺的方案設(shè)計
    2.3 USB 接口總線技術(shù)的介紹
        2.3.1 USB 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        2.3.2 USB 接口的電氣特性
        2.3.3 USB 通信流的模式與管線
    2.4 EDA 技術(shù)及其應(yīng)用
        2.4.1 EDA 技術(shù)簡介
        2.4.2 本設(shè)計中FPGA 的應(yīng)用
    2.5 本章小結(jié)
第3章 硬件系統(tǒng)的設(shè)計
    3.1 硬件系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)
    3.2 FPGA 的設(shè)計
        3.2.1 觸發(fā)模塊的設(shè)計
        3.2.2 存儲模塊的設(shè)計
        3.2.3 選頻模塊的設(shè)計
        3.2.4 FPGA 芯片的故障自診斷
    3.3 主控芯片外圍電路的設(shè)計
        3.3.1 EZ-USB FX2 單片機(jī)介紹
        3.3.2 CY7C68013 外圍電路的設(shè)計
    3.4 PCB 電路板的設(shè)計
    3.5 硬件系統(tǒng)設(shè)計帶來的優(yōu)勢
    3.6 本章小結(jié)
第4章 軟件系統(tǒng)的設(shè)計
    4.1 軟件系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
    4.2 EZ-USB FX2 固件程序的設(shè)計
        4.2.1 EZ-USB FX2 固件的構(gòu)架
        4.2.2 USB 系統(tǒng)描述符表
        4.2.3 TD_Init 函數(shù)的設(shè)計
        4.2.4 TD_Poll 函數(shù)的設(shè)計
    4.3 固件下載驅(qū)動程序
        4.3.1 固件下載驅(qū)動程序的結(jié)構(gòu)
        4.3.2 固件下載驅(qū)動程序的開發(fā)
    4.4 上位機(jī)軟件的設(shè)計
        4.4.1 儀器控制及參數(shù)設(shè)置模塊
        4.4.2 數(shù)據(jù)采集模塊
        4.4.3 數(shù)據(jù)顯示模塊
        4.4.4 數(shù)據(jù)庫管理模塊
    4.5 本章小結(jié)
第5章 虛擬邏輯分析儀系統(tǒng)調(diào)試
    5.1 系統(tǒng)硬件調(diào)試
        5.1.1 FPGA 芯片的調(diào)試
        5.1.2 電路板調(diào)試
    5.2 系統(tǒng)軟件調(diào)試
        5.2.1 軟件調(diào)試的主要方法
        5.2.2 所做調(diào)試工作
        5.2.3 調(diào)試中遇到的問題和解決方法
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]實驗教學(xué)虛擬邏輯分析儀的設(shè)計[J]. 韓建寧.  國外電子測量技術(shù). 2008(11)
[2]邏輯分析儀的設(shè)計與分析[J]. 賈然,王佞.  黑龍江科技信息. 2008(13)
[3]基于VC++的虛擬邏輯分析儀[J]. 譚斌,姚旺生,付學(xué)志.  艦船電子工程. 2008(01)
[4]基于虛擬儀器技術(shù)的綜合測試系統(tǒng)[J]. 闕浩,岳瑞華.  微計算機(jī)信息. 2007(31)
[5]虛擬儀器系統(tǒng)的設(shè)計方案[J]. 袁芳,江偉.  微計算機(jī)信息. 2007(22)
[6]實用簡易邏輯分析儀的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 朱震華.  電子工程師. 2007(02)
[7]CPLD/FPGA的發(fā)展與應(yīng)用之比較[J]. 徐偉業(yè),江冰,虞湘賓.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2007(02)
[8]數(shù)字電路測試中的關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 郭希維,蘇群星,谷宏強(qiáng).  科學(xué)技術(shù)與工程. 2006(18)
[9]虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望[J]. 薛新紅.  現(xiàn)代測量與實驗室管理. 2006(04)
[10]基于USB總線的嵌入式虛擬儀器的設(shè)計[J]. 吳瑩,秦樹人,張帆.  自動化儀表. 2006(03)

碩士論文
[1]基于USB2.0的綜合虛擬測試儀的研究與開發(fā)[D]. 賈士鵑.南京理工大學(xué) 2008
[2]基于USB2.0的高速數(shù)據(jù)采集/波形發(fā)生器設(shè)計[D]. 張邦濤.哈爾濱理工大學(xué) 2007
[3]基于EDA和虛擬儀器技術(shù)的虛擬邏輯分析儀的研究與設(shè)計[D]. 龔薇.四川大學(xué) 2006
[4]基于USB接口的邏輯分析儀硬件設(shè)計[D]. 余遠(yuǎn)昱.電子科技大學(xué) 2005
[5]基于USB2.0接口的虛擬儀器研究[D]. 宋吉超.西安電子科技大學(xué) 2005
[6]基于虛擬儀器技術(shù)的邏輯分析儀的研究[D]. 吳林平.東南大學(xué) 2004



本文編號：3634889