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湖北
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- 关 键 词：
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基于
EDA
单片机
技术
逻辑
分析
设计
课件
- 资源描述：
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基于EDA和单片机技术的逻辑分析仪设计课件,基于,EDA,单片机,技术,逻辑,分析,设计,课件
- 内容简介：
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Timeline,8:0040分题目解析-数字示波器（Part1）8:4010分休息8:5020分题目解析-数字示波器（Part2）9:1020分题目解析-数字示波器（研讨）9:3010分休息9:4035分题目解析-逻辑分析仪10:1510分题目解析-逻辑分析仪（研讨）10:2510分休息10:3535分新器件的应用11:1010分新器件的应用（研讨）,索引,电子设计竞赛题目要求背景知识题目分析硬件实现整机框图模拟前端ADC触发波形存储器,索引,主控制器DAC系统监控电源软件实现系统评估总结,题目要求,设计一简易数字存储示波器基本要求信号频率：DC50KHz，Ri100K垂直：32级/div，水平20点/div，屏幕面积810div2垂直灵敏度：0.1V/div，1V/div，误差5%水平扫速：0.2s/div，0.2ms/div，20s/div误差5%；单次、扩展、内触发、上升沿、电平可调显示波形无明显失真,返回,题目要求,提高要求连续触发存储方式，并有“锁存”功能；双踪显示；水平移动扩展一倍；垂直灵敏度0.01V/div，低输入噪声电压。,返回,背景知识,第一代示波器模拟实时示波器,返回,背景知识,第二代示波器数字存储示波器,返回,背景知识,第三代示波器数字荧光示波器,返回,题目分析,模拟示波器附加的数字采样器,返回,硬件实现-整机框图,返回,硬件实现-模拟前端,作用题目相关要求模拟带宽：50KHz输入阻抗：100K垂直灵敏度：0.01V/div1V/div屏幕刻度：8div,返回,硬件实现-模拟前端,模拟前端的一般设计,衰减器耦合选择器阻抗转换器放大器抗混滤波器,返回,硬件实现-模拟前端,最大输入电压：1V/divx8div=8Vp-p=4V6V以上电源时：可不用衰减器5V或3.3V时：必须使用衰减器无需耦合选择器,返回,硬件实现-模拟前端,阻抗转换器：输入阻抗匹配最大输入电压：4V/2V增益带宽积：50KHzx1=50KHz输入阻抗：100K常用阻抗转换电路：FETOperationalAmplifier,返回,硬件实现-模拟前端,运放选型PerformancePricePackage最终选择：LF353,返回,硬件实现-模拟前端,原理图,返回,硬件实现-模拟前端,放大器：提供增益输出电压：02V增益带宽积：50KHzx(2V/0.04V)=2.5MHz可变增益：0.5、5、50运放选择：LF353AD8032,返回,硬件实现-模拟前端,关于同相/反相和输入匹配关于开关与开关位置关于可调电阻关于阻抗匹配,返回,硬件实现-模拟前端,抗混滤波器：除去混叠,返回,硬件实现-模拟前端,抗混滤波器：技术指标中心频率：50KHz带宽要求：40dB500KHz平坦度要求：尽量平坦抗混滤波器：选择24阶Butterworth滤波器中心频率：50KHz,返回,硬件实现-模拟前端,原理图,返回,硬件实现-模拟前端,电平移位电路输入：1V输出：02V基准点压：2V模拟前端总结,返回,硬件实现-ADC,采样率：20usperdiv20dotperdiv1sampleperdot最高采样率：1MSa/s,返回,硬件实现-ADC,分辨率：8div32dotperdiv最高分辨率：256dot，8bit模拟带宽：50KHz,返回,硬件实现-ADC,ADC选型PerformancePricePackage最终选择：TLC5510,返回,硬件实现-ADC,TLC5510,返回,硬件实现-触发,触发机的作用示波器中的触发类型触发机的实现方式,返回,硬件实现-触发,模拟触发机模拟比较器响应时间：400Bytes速度需求：1MSa/s500nsAccessTime,返回,硬件实现-波形存储器,独立的RAMPositiveNegative61Cxxx，62CxxxFPGA片内RAMPositiveNegative,返回,硬件实现-主控制器,主控制器的功能（1）采样控制控制波形采样的开始与结束实现预触发读出控制适当时刻读出采样信息送入DAC实现波形显示。X轴扫描,返回,硬件实现-主控制器,主控制器的功能（2）人机接口控制键盘扫描、译码和功能解析控制其他显示器或指示灯（可选）模拟前端控制（可选）,返回,硬件实现-主控制器,功能分工MCUorPLD？速度和灵活性解决方案1：MCU+PLDPLD实现采样控制和读出控制MCU实现人机接口Positive&Negative解决方案2：PLDPLD实现所有功能Positive&Negative,返回,硬件实现-主控制器,采样控制器FSM,返回,硬件实现-主控制器,读出控制器FSM,返回,硬件实现-主控制器,读出控制器,返回,硬件实现-主控制器,主控制器FSM,返回,硬件实现-主控制器,键盘扫描、译码键盘指令解析Y增益、Y位移（2通道）扫描时基、水平位移、触发电平单次/自动/正常，开始/停止其他显示器的控制LEDLCDMatrix模拟前端控制,返回,硬件实现-主控制器,芯片选择PerformancePricePackageAlteraCyclone：EP1C32910LEs，6.5Kx9M4KRAM，1PLLXilinxSpartan3：XC3S501728LCs，72KbRAM，2DCMs,返回,硬件实现-DAC,DAC的作用DAC的性能要求无明显闪烁垂直32Dot/div，8div水平20Dot/div，10div速度和分辨率100fpsx200dot=20K，50us256dot8bit,返回,硬件实现-DAC,DAC选型PerformancePricePackageAD7528/TLC75282Channel8bitSettlingTime：100ns,返回,硬件实现-系统监控,功能选型：X5045WDTPOREEPROMWDT的使用,返回,硬件实现-电源,整机电源需求+5V：Analog，ADC，DAC-5V：Analog+3.3V：FPGA+1.5V：FPGA电源供应器开关电源/线性电源？LM2575，LT1117，LM317,返回,软件实现,“软件”的概念软件功能模块主循环键盘管理键盘指令解析与执行LCD驱动上位机通信,返回,软件实现,键盘中断扫描键盘译码根据指令改变相应寄存器并写入FPGA串口中断上位机通信,返回,系统评估,系统测试,返回,系统评估,测试指标2踪波形显示有无明显失真单次/正常扫描是否正确触发功能是否正常存储容量和波形移动是否正确仔细对比波形确定水平时基和垂直误
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