开题报告-虚拟数字示波器设计.doc

毕业设计开题报告申请课题 虚拟数字示波器 学 号 班 级 11计81 申 请 者 联系电话 Email ： 指导教师 申请日期 2015.01 .16 计算机科学与技术学院6填写说明1. 毕业设计的选题应以专业课的内容为主，可以针对某些基础理论和学术问题进行探讨，也可以结合科技生产和社会生活的实际问题进行研究、开发与设计。2. 毕业设计一般为一人一题。如果选题确需多人合作完成一个课题，须由指导老师提出，课题需要多人合作的最多4人，经学院教学委员会审批同意，每个学生必须独立完成其中的一部分工作，并独立撰写各自的毕业设计报告，在课题名称后面注明其相应的子课题。多人合作的须在封面上填写参加者的姓名和联系方式。3. 所有学生的选题经研究确定后，一般不允许中途更改课题。特殊情况需要更改课题者，须由指导教师调整或更改选题，且填写毕业设计或毕业论文课题变动申请表，经主管领导批准后方可调整或更改。4. 成果形式一栏填写：软件。5. 本开题报告最迟应在开始毕业设计开始前六周确定，并上报给指导老师，必须经指导老师和学院批准方才有效，否则无效。6. 本开题报告使用A4纸张，上、下、左、右页边距均为2.5cm，请不要改变本开题报告页面设置。所有自己书写的内容请使用楷体。研究课题名称虚拟数字示波器起止年月2014年 12 月 01 日 2015年 5 月30 日成果形式设计申请者姓名性别男班级11计81指导教师姓名性别男职称课题组成员姓名性别班级在本项目中的分工研究项目主要内容本课题主要工作是首先进行虚拟示波器的整体设计：掌握虚拟仪器的软件编程 Visual stduio 2012的使用；熟悉单片机的使用，进行示波器硬件模块的设计，用图形化编程语言C#实现虚拟数字示波器的波形运算模块、数据存储和回放模块、波形显示模块的设计，对模拟数字示波器的关键技术进行较为详细的分析，并给出设计的数字示波器的主要性能指标的测试结果，具体来说：1. 虚拟数字示波器的总体设计方案。主要介绍一下几个方面内容：编程软件Visual stduio优点以及硬件单片机的选择；虚拟数字示波器的体系结构；2. 主要介绍虚拟仪器的编程环境，以及编程语言的组成：程序前面板、框图程序连接端口；编程工具；工具模版、控制模板和功能模板3. 将虚拟数字示波器信号调理、信号采集、波形显示及存储的设计研究4. 数字存储示波器性能指标的测试方法以及测试结果分析；本研究项目的科学依据和意义（包括科学学术意义和应用前景，国内外研究概况，发展趋势，立论依据，本项目的特色或创新之处）：示波器是一种在显示屏幕上直观地显示被测信号波形的测量仪器。1931年，美国通用无线公司研制出第一台模拟示波器。1972年，出现了 具有数字存储功能的新型智能化示波器：数字示波器。数字存储示波器，是对被观测的电子信号进行波形采集、显示、测量、存储及分析的仪器。波形采集与显示是数字存储示波器作为示波器的基本功能，测量、存储、分析是数字存储示波器作为数字化仪器的智能功能。虚拟数字示波器是虚拟仪器可以实现传统仪器大部分的功能，而且在很多方面有着传统仪器无法比拟的优点，如使用灵活方便、价格低廉、功能丰富、可重复去开发等等。选题的意义是因为它和其他传统仪器相比主要有以下几方面的优点：1 它融合入计算机庞大的硬件资源，突破了传统仪器在数据处理、显示、存储等各个方面的劣势，增强了传统仪器的功能。2 它利用了计算机丰富的软件资源，节省了物质资源的浪费，增强了系统灵活程度，更加出色做到了人机交互。3 示波器是以计算机总线和仪器总线为基础，使仪器硬件实现了模块化、系列化，较大程度降低了系统尺寸，方便构建模块化仪器。4 基于计算机的开放式标准体系结构。虚拟仪器的硬软件都具有模块化、开放性、可重复使用的特点。因此，用户能够根据自己的需要选择不同厂家的产品，使仪器系统的开发更为灵活、效率更高，减少了系统组建和维修的时间。拟采取的研究方法和技术路线（包括研究工作的总体安排、步骤和各时间段的工作任务等）1. 整体设计思路：用户通过主机端的应用软件下载USB固件代码然后模数转换器开始对外部模拟信号进行A/D变换，转换后采集到的数据由USB传输至计算机，由控制软件对测试信号进行数据处理，在用户程序实现数据的接收、存储以及波形显示、伸缩、参数测量等功能。2. 数据采集模块的设计 数据采集模块式虚拟示波器软件的核心也是最为关键的一个程序模块，主要完成数据采集的控制，数据的读取以及数据的转换。此模块中应用程序会通过采集卡的驱动程序和硬件进行通信，对硬件工作状态进行判断和处理。单片机中的程序通过c语言编写而成3. 虚拟示波器功能的设计 程序前面板用于分布虚拟数字示波器的各种按钮、文本框。每个程序前面板上的控件都对应着一段程序。程序用C#编程语言编写，类似传统程序的源代码，所生产的各个子程序有利于主程序的设计与实现，可大大减小虚拟仪器的开发难度，有利于仪器开发人员之间的分工协作。本次虚拟示波器会参考传统示波器功能，并结合虚拟仪器特点与计算机强大的信息处理能力，在功能上进行扩展，实现波形显示、存储、调控等功能最终成果描述：通过单片机连接电脑，经过红外线感应，将采集到的数据由USB传输至计算机，由控制软件对测试信号进行大片的十六进制的数据处理，在用户程序中