毕业设计（论文）开题报告-带有存储功能的简易数字示波器设计.doc

西安交通大学城市学院本科毕业设计（论文）开题报告学生姓名 XXX 班 级 测控XXX 学号 1XXXX346题 目 带有存储功能的简易数字示波器设计 指导教师 XX 所在系 电气与信息工程 专 业 测控技术与仪器 教学服务中心制表 年 月开题报告填写要求1、开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会审查学生答辩资格的依据之一。此报告在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期完成，经指导教师签署意见、专业负责人审查、主管系主任签字后生效。2、开题报告的内容必须按我院统一设计的电子文档标准格式打印，不得随便涂改，禁止剪贴。3、参考文献应不少于10篇（不包括词典、手册）。文献综述中应用参考文献处应标出文献序号，参考文献目录应按国标GB77142005的要求填写。4、系、专业名称应写中文全称，不能用数字代码；学生的学号要写全号。5、有关年月日，应按国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法的规定，一律用阿拉伯数字填写，如“2004年3月15日”或“20040315”。6、指导教师意见、专业和系的意见用黑墨水笔工整书写，不得随便涂改。本科毕业设计（论文）开题报告对 题 目 的 陈 述1.1选题背景、意义 示波器是一种在屏幕上直观地显示被测信号波形的测量仪器，除了可以直接测量电信号外，通过传感器的转换，示波器也能测量非电量的信号。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。数字存储示波器是随着数字集成电路技术的发展而出现的采用模数转换和数字存储技术的新型数字化、智能化示波器，由于具有自动刻度、预触发、容易是实现带宽、波形及设置存储、程序控制和自动测量等先进功能，正迅速全面代替模拟示波器，成为电子工程师的有力助手。 数字存储示波器是随着数字集成电路技术的发展而出现的新型智能化示波器，已经成为电子测量领域的基础测量仪器。随着新技术、新器件得的发展，它正向带宽化、模块化、多功能和网络化的方向发展。数字示波器的优势是可以实现高带宽及强大的分析功能。现在高端数字示波器的实时带宽已达到20GHz，可以广泛应用于各种千兆以太网、光通讯等测试领域。而低端数字示波器几乎可以应用于国民经济各个领域的通用测试，同时可广泛应用于高校及职业学校的教学，为社会培养众多的后备人才。数字示波器的技术基础是数据采集，其设计技术可以应用于更广泛的数据采集产品中，具有深远的意义。1.2国内外研究现状 与传统模拟示波器相比.数字存储示波器不仅具有可存储波形、体积小、功 耗低，使用方便等优点，而且还具有强大的信号实时处理分析功能。在电子测量 领域，数字存储示波器正在逐渐取代模拟示波器。但目前我国使用高性能数字存 储示波器主要依靠国示外产品，而且价格昂贵。因此研究数字存储示波器具有重 要价值。借于此，提出了一种简易数字存储示波器的设计方案，经测试，性能优 良。 示波器作为一种有效的信号测试、调试工具,已从二十世纪五六十年代的电 子管模拟示波器,发展到目前功能齐全、性能先进的数字存储示波器。但由于数 字示波器价格偏高,国内还在普遍使用各种传统模拟示波器。设计一种具有数据 采集、模/ 数转换、数据存储及分析处理的简易逻辑电路,并将该电模拟示波器 结合起来使用,由普通模拟示波器将被测信号显示出来,这样的示波器即是简易 数字存储示波器。 数字存储示波器目前在电子测量领域广泛应用，随着电子技术的不断发展， 数字存储示波器将在各个领域得到普遍应用。1.3 主要研究内容和方法 在本设计中，硬件设计分为两个部分波形显示电路和频率显示电路，波形显示电路中，首先使用A/D转换器，对输入的模拟信号数字化，以使单片机够识别，同时，还要使用单片机控制A/D转换器。对于A/D转换器采样的数据，经过转换之后单片机可以直接读取，对于读取的数据，通过单片机输出，经过显示器，直接显示波形。频率显示电路中，利用外围电路对信号进行采集，转换为高低电平之后，单片机读取，输出，利用数码管显示频率。2.课题研究的方案设计（方法、手段、技术路线、可行性论证) 方案一：数字示波器采用数字电路，将输入信号先经过变换器，把模拟波形变换成数字信息，暂存于存储器中。显示时通过变换器将存储器中的数字信息变换成模拟波形显示在模拟示波器的示波管上。对于存储器的地址计数及数据存取可通过数字电路对时钟脉冲计数产生地址，并选通存储器来实现；对输入信号何时触发采集可通过模拟比较器及其它简单的模拟电路实现。但是，这种方法的硬件电路过于复杂，调试起来也不方便，不利于系统的其它功能扩展，因而不可采取。方案二:单片机方式 ,即使用单片机，A/D转换器，D/A转换器以及存储器等组成系统。对输入信号用外接触发电路产生触发信号，通过A/D转换将模拟信号转换成数字信号，再通过单片机将数据锁存至外部RAM，然后由单片机控制将数据送至D/A输出。它的优点是系统规模小，有一定的灵活性，但是不适宜于观察高速信号或者复杂信号。 系统框图如下： (1）通过查阅相关资料，学习并分析数字示波器的原理和实现方法。（2）掌握MCS-51单片机原理及其系统设计。（3）采用相关语言编写程序并调试。（4）用proteus软件设计电路并测试所达到的功能和技术指标。 由于拥有Keil_uvision和Proteus7.8 SP2等软件，可以利用相关语言编写并随时进行模拟仿真，因此可以极为方便的进行调试、改进最终完成系统的的设计，所以课题简易数字示波器的设计在技术上和经济上都是十分可行的。3.主要进度安排3月5日 至 3 月 20 日 写出开题报告，组建总体结构框图。3月21日 至 4 月 5 日 根据准确度要求，通过理论分析和制定操作功能。4月 6 日 至 4 月 20 日 根据操作功能要求，确定键盘控制功能。按设计 要求确定显示方式及主要参数。 4月21日 至 5 月 15 日 采用C语言编写应用程序并调试通过5月16日 至 5 月 30 日 对系统进行测试和结果分析5月31 日 至 6 月14 日 写出论文6月 15 日 至 6月 20日 论文答辩4.主要参考文献： 1.系列单片机及程序设计王建校，杨建国，宁改娣，危建国编著。 北京：科学出版社，20022.数字电子技术基础 张克农主编 高等教育出版社，2003 3现代测试技术及系统设计申忠如等编著 西安交通大学出版社，20064电子系统设计与实践王建校，张虹，金印彬编写。轻印，20075单片机实验指导书王建校，张虹编写。轻印，2007 6.单片机C语言开发技术 龚运新编著 清华大学出版社，2006 对开题报告的审查意见指导教师意见（1.对“文献综述”的评语；2.对研究方案的评价