毕业设计论文——数字示波器
简易数字示波器的设计论文
简易数字示波器的设计摘要示波器是用量最多、用途最广的测量仪器之一，是观察和测量电子波形不可缺少的工具。
传统的模拟示波器在观测周期性重复频率较高的波形方面仍然得到普遍使用，但对于不能重复出现的单次信号、持续的非周期信号以及重复频率较低的周期信号则显得无能为力。
数字存储示波器正是基于上述要求而出现的。
数字示波器是新型智能化示波器，其技术基础是数据的采集，该技术可以应用于更广泛的数据采集产品中，具有深远意义。
本论文对示波器的工作原理进行了介绍，提出了一种基于STC12C5A60S2单片机和12864点阵液晶屏的数字示波器设计方案，实现对被测信号的采样、存储以及显示；扫描频率可调，幅度可调；设置10ms/div、2ms/div、1ms/div、500μs/div、400μs/div五档扫描速度，仪器的频率范围为DC～3kHz。
其依据是利用STC12C5A60S2芯片的AD转换器对输入的模拟信号进行采样，将采样值存入缓冲区经程序处理后在LCD液晶屏上显示出对应的波形。
实验结果表明本设计电路结构简单，运算速度高，频率显示准确，可以实现快速读取，波形显示刷新速度较快。
设计中采用的模块化设计方法，提高了设计效率。
整个系统成本廉价，并且实现了数字示波器的所有功能要求，达到了较高的性能指标。
关键词：单片机，液晶显示，数字示波器，AD采样THE DESIGN OF SIMPLE DIGITAL OSCILLOSCOPEABSTRACTThe oscilloscope is one of the most widely used measuring instruments, is an indispensable tool of observation and measurement of electronic waveform. Traditional analog oscilloscope observation cyclical high repetition frequency waveform is still widely used, but for a single signal that can not be repeated, sustained non-periodic signal, and low repetition frequency of periodic signals look powerless. Digital storage oscilloscope is based on the above requirements emerge. The digital oscilloscope is a new intelligent oscilloscope, its technology is based on the data acquisition, and the technology can be applied to a wider range of data acquisition products and has far-reaching significance.The paper describes the working principle of the oscilloscope, it puts forward a solution that based microcontroller STC12C5A60S2 and 12864 dot matrix LCD screen, digital oscilloscope design to achieve the measured signal, sampling, storage and display; scanning frequency is adjustable, amplitude adjustable; set 10ms/div、2ms/div、1ms/div、500μs/div、400μs/div fifth gear scanning speed, the frequency range of the instrument for DC ~ 3kHz. It is based on the AD converter in STC12C5A60S2 chip sample the input analog signal, the sampled values are stored in the buffer, then shows the corresponding waveform on the LCD screen after procedures.Experimental results show that this design is a simple circuit structure, high-speed operation, accurate frequency display, can be quickly read, waveform display refresh rate faster. Equivalent sampling techniques used in the design, can be a good high-speed periodic signal measurements require high-speed sampling, to reduce the requirements for the A / D conversion rate, reduce thehardware cost of the oscilloscope. The modular design approach adopted in the design, improves design efficiency highly. The whole system is very cheap, and fulfills all the functional requirements of the digital oscilloscope to achieve a higher performance.KEY WORDS：Single-chip Microcomputer, LCD, Digital Oscilloscope, AD Sample目录第1章绪论 (1)§1.1 课题背景 (1)§1.2 课题研究的目的和意义 (2)§1.3 课题的主要研究工作 (2)第2章系统设计方案的研究 (3)§2.1 系统设计的总体思路 (3)§2.2 系统设计任务 (3)§2.3系统设计的原理 (4)§2.4总体方案的选定 (5)§2.4.1 方案论证 (5)§2.4.2 系统框图 (5)第3章硬件电路设计 (7)§3.1 单片机的选型 (7)§3.1.1 STC12C5A60S2的内部结构 (7)§3.1.2 STC12C5A60S2的管脚说明 (8)§3.1.3 STC12C5A60S2的时钟 (9)§3.1.4 STC12C5A60S2的复位 (10)§3.2 A/D采样 (11)§3.2.1 A/D采样的基本原理 (11)§3.2.2 STC12C5A60S2的A/D结构和操作方法 (12)§3.3 12864液晶显示模块 (14)§3.3.1液晶显示模块概述 (14)§3.3.2显示RAM (14)§3.3.3点阵LCD的显示原理 (15)§3.4信号保持电路 (16)§3.5串口通信电路 (18)§3.6键盘控制电路 (19)第4章系统软件设计 (21)§4.1 软件架构 (21)§4.2 主程序的设计 (22)§4.3 波形显示程序的设计 (23)§4.4 按键检测程序的设计 (25)§4.5 软硬联调结果 (26)结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录 (31)第1章绪论§1.1课题背景本世纪70年代起，数字集成电路和微处理机技术获得了迅速发展，示波器也开始应用这些新技术来适应各种需要。
实验室虚拟数字示波器的设计毕业论文
青岛农业大学毕业论文〔设计〕题目：实验室虚拟数字示波器的设计毕业论文〔设计〕诚信声明本人声明：所呈交的毕业论文〔设计〕是在导师指导下进展的研究工作及获得的研究成果，论文中引用别人的文献、数据、图表、资料均已作明确标注，论文中的结论和成果为本人独立完成，真实可靠，不包含别人成果及已获得青岛农业大学或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何奉献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
论文〔设计〕作者签名：日期：年月日毕业论文〔设计〕版权使用受权书本毕业论文〔设计〕作者同意学校保存并向国家有关部门或机构送交论文〔设计〕的复印件和电子版，允许论文〔设计〕被查阅和借阅。
本人受权青岛农业大学可以将本毕业论文〔设计〕全部或局部内容编入有关数据库进展检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业论文〔设计〕。
本人离校后发表或使用该毕业论文〔设计〕或与该论文〔设计〕直接相关的学术论文或成果时，单位署名为青岛农业大学。
论文〔设计〕作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日目录摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)1.1课题研究背景及意义 (1)1.2虚拟仪器的概述 (2)1.3 虚拟示波器国内外研究现状 (3)1.4 课题的主要任务 (4)2 虚拟示波器的根本原理 (5)2.1 通用示波器 (5)2.2 数字示波器 (6)2.3 虚拟示波器 (7)3 LabVIEW编程环境介绍 (9)3.1 LabVIEW 简介 (9)3.2 LabVIEW 程序的根本组成 (9)3.3 LabVIEW模板 (10)3.4 子VI的创立和调用 (11)4 虚拟示波器的设计方案 (13)4.1 总体设计方案 (13)4.2 各模块详细设计步骤 (15)4.3 系统调试 (26)5 结论 (28)参考文献 (28)致谢 (29)实验室虚拟数字示波器的设计摘要虚拟仪器的设计观念不同于传统的仪器设计概念,原来要求由硬件来完成的功能,现都可以由软件仿真来实现。
基于EDA技术的数字示波器的设计
武汉轻工大学毕业设计(论文)毕业(论文)题目：基于EDA技术的数字示波器的设计姓名学号院（系）电气与电子信息工程专业电子信息工程指导教师2015年5月18日目录目录 (2)摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1示波器概况 (1)1.2本示波器主要研究内容 (1)1.3数字示波器在国内外的发展现状 (2)1.4EDA技术的发展 (2)1.5VHDL硬件描述语言简介 (3)第二章系统总体方案 (4)2.1数字示波器的组成框图 (4)2.2系统的设计任务 (4)2.3示波器实现思路 (4)2.4硬件控制器方案论证 (5)2.5示波器的实时采样和等效采样 (6)2.6存储器的选择和水平移动扩展显示 (6)2.7输入被测信号的处理 (7)2.8示波器信号的采集和缓存 (7)第三章系统硬件设计 (8)3.1系统总体框图 (8)3.2前端电路模块 (8)3.3系统FPGA硬件电路的设计 (9)3.3.1实时采样电路 (9)3.3.2等精度测频电路 (14)3.4系统的电源电路 (17)第四章系统软件设计 (19)4.1系统软件结构图 (19)4.2FPGA程序设计 (19)4.3采样频率设置子程序 (20)4.4测量频率/占空比子程序 (22)4.5数据采集处理及显示子程序 (24)总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)基于EDA技术的数字示波器的设计摘要数字示波器是很常用的测量仪器，它可以用来观察、测量电路中的信号，还可以观察波型的频谱图，计算频率的噪声，是工程师不可缺少的常用工具。
随着电子科技技术的发展和电路的集成化，电路中信号的频率越来越高，因此对电路中波形的测量要求变得更高了，这就需要提高数字示波器的性能了。
现在市面上卖的高端数字示波器价格昂贵，为了满足一般的需求，本文采用FPGA和能到TI网站申请的样片设计本示波器。
本数字示波器的设计综合了EDA技术、FPGA器件的知识，EDA设计技术的主要特征就是采用硬件描述语言来完成设计。
示波器论文
数字示波器(C题)摘要本作品以FPGA和单片机为核心控制器件，由信号调理模块、整型触发模块、A/D 采样模块、FPGA采样控制及存储模块、人机交互模块等构成。
系统具有实时采样方式和等效采样方式，其实时采样速率不大于1MSa/s、顺序等效采样速率可达200MSa/s。
系统输入频率范围为10Hz~10MHz，输入幅值范围为2mV~8V，波形周期测量误差小于5%，电压测量误差不大于5%，显示波形无明显失真。
关键词：FPGA 单片机实时采样等效采样AbstractThe work takes a MCU and FPGA as the core. It mainly contains the following modules: signal regulation, trigger circle, A/D sampling, FPGA sampling control and storage, human-computer interaction, etc. The system has two styles of sampling which are real-time sampling and the equivalent sampling. Its real time sampling rate is below 1MSa /s, and its equivalent sampling rate can reach the rate of 200MSa / s. The frequency input range is from10Hzto10MHz,and the amplitude input range is from 2mV to 8V.The period measurement accuracy is not more than 5%, and voltage measurement accuracy is not more than 5%,and also the waveform showing is no obvious distortion.一、系统方案论证与比较1.方案比较与选择(1)采样方式与选择一般数字示波器有两种采样方式，实时采样方式和等效采样方式。
数字示波器毕业设计
数字示波器毕业设计数字示波器毕业设计在现代电子技术领域中，示波器是一种常用的测试仪器，用于观察和分析电信号的波形。
随着科技的不断进步，传统的模拟示波器已经逐渐被数字示波器所取代。
数字示波器具有更高的精度、更大的带宽和更多的功能，成为电子工程师日常工作中不可或缺的工具。
本文将探讨数字示波器的毕业设计，介绍其原理、设计思路和实现方法。
一、数字示波器的原理数字示波器的原理基于模拟信号的采样和数字信号的处理。
首先，模拟信号通过采样器进行采样，将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。
然后，这些离散的数据通过数字信号处理器进行处理，包括存储、显示和分析。
最后，通过显示器将处理后的数字信号转换为可视化的波形图。
二、数字示波器的设计思路在进行数字示波器的毕业设计时，需要考虑以下几个方面的设计思路：1. 采样率和带宽：示波器的采样率和带宽是其性能的重要指标。
采样率决定了示波器对信号的采样精度，而带宽则决定了示波器能够显示的信号频率范围。
在设计过程中，需要根据实际需求确定采样率和带宽，并选择合适的模数转换器和数字信号处理器。
2. 存储和显示：示波器需要能够对采样的数据进行存储和显示。
存储器的容量和速度决定了示波器可以存储和处理的数据量，而显示器的分辨率和刷新率则决定了示波器显示波形的清晰度和流畅度。
在设计过程中，需要选择合适的存储器和显示器，并考虑存储和显示的算法和接口设计。
3. 波形分析：数字示波器不仅可以显示波形，还可以进行波形分析。
波形分析功能包括频谱分析、峰值检测、触发等，可以帮助工程师更好地理解和分析信号。
在设计过程中，需要选择合适的算法和接口，实现波形分析功能。
三、数字示波器的实现方法数字示波器的实现方法主要包括硬件设计和软件设计两个方面。
1. 硬件设计：硬件设计包括模数转换器、存储器、显示器、触发电路等的选型和接口设计。
在选型过程中，需要考虑采样率、带宽、存储容量、显示分辨率等指标，并选择合适的器件。
接口设计需要考虑数据传输的速度和稳定性，确保数据的准确性和可靠性。
示波器技术发展研究论文(11篇)
示波器技术发展研究论文（11篇）篇1：示波器技术发展研究论文篇2：示波器技术发展研究论文电子测量的主要问题是解决“信号存在”和“信号定量分析”。
对复杂信号的存在检测和定量分析是示波器的首要任务，DPO正是在解决这一测量问题中发展起来的一种新型示波器技术，在某种程度上，展现了示波器技术的发展趋势。
(1)完全数字化设计数字荧光示波器优于模拟、胜于数字的突出功能很大程度上是因其采用了数字荧光技术。
“信号存在”是电子测量的基础，只有证实了信号的存在才能对其进行定量分析，ART示波器的余辉显示在证实信号存在方面虽具有突出的优势，但DPO不是简单地仿真ART示波器的灰度显示功能，是以数字技术为基础构建的具有模拟效果的一种新型示波器显示方式(信号数字化-图形化-显示)。
全数字化设计突破传统模拟仿真的旧模式，创建了以数据处理技术为基础的仪器设计新概念。
(2)虚拟与现实的有机结合数字荧光示波器的核心部件DPX数字成像处理器，其关键技术是硬件三维动态数据库的读写。
由于DPO的显示方式同计算机的显示方式完全相同，是基于计算机结构的仪器，如果计算机的速度足够快，完全可以由虚拟仪器来实现。
DPO正是基于虚拟仪器原理，通过专用芯片完成大量的数据处理功能，进而构成的仪器系统。
这类仪器因其运算速度快具有实时性的特点，它的便携性克服了虚拟仪器不利现场使用的缺点，体现了现代仪器的发展方向。
篇3：建筑工程技术发展研究论文建筑工程技术发展研究论文1建筑工程的现状1.1建筑工程的发展现状虽然我国在严格控制着人口的增长，但是我国人口的增多已经是一个不可回避的问题，土地的使用满足不了人们的需求，因此，建筑出现了。
建筑能够减缓这一问题。
它占用了相对较小的土地面积从而容纳了大量的人口，解决了人们的居住问题。
对于高层的建筑，建造时的危险系数很高。
一般的低层建筑的地基方面的要求不会过高，而建筑的所有结构都是在地基之上建造而成，因为许多建筑的高度大，因此，需要的材料多，受到外界因素的可能性就相对很大。
基于单片机的简易数字示波器设计-电子信息
摘要示波器是设计制造和维修电子设备必不可少的一种硬件设施，在多个领域都有广泛的应用。
近年来微型集成电路和计算机信息都有着稳固的发展和提升，也就使得示波器也有了一定技术层次上的提高，逐渐开始被应用到了很多领域。
本次的设计方案主要是制作一个简易的数字示波器，主要研究的方向是硬件设施的选用以及有效构成，配合的软件程序的编写这两大部分。
硬件设施主要选用的是A/D转换设备，运行时间短，设备准确程度高，选用的是单片机at89c52和At89c51，有效的提高设备的运行速率，在同等状态的工作时间下，能够高质量高速度的完成作业。
数据最终的呈现效果选用液晶设备，能够有效地展现呈现效果，并且简单易识别，数据频率的显示设备也非常便捷。
有效的实现了数据的采集和读取，提高准确程度。
AbstractOscilloscope is an indispensable hardware facility for the design, manufacture and maintenance of electronic equipment, which is widely used in many fields. In recent years, micro-integrated circuits and computer information have developed and improved steadily, which makes the oscilloscope have also improved at a certain technical level, and gradually began to be applied to many fields.The design of this project is mainly to make a simple digital oscilloscope, the main research direction is the choice of hardware facilities and effective composition, with the compilation of software program these two parts. Hardware facilities mainly choose A/D conversion equipment, which has short running time and high accuracy. The micro-integrated circuits connected with AT89c52 and AT89c51 are selected to effectively improve the operation speed of the equipment. Under the same working time, it can complete the operation with high quality and high speed. The final display effect of data is LCD device, which can effectively show the presentation effect, and is easy to identify, and the display device of data frequency is also very convenient. Effective realization of data acquisition and reading, improve accuracy.Key Words: SCM ; Real-time sampling; Waveform; Frequency关键词：单片机；实时采样；波形；频率目录前言 (6)1.1选题的背景意义和研究现状 (6)1.1.1选题的背景和意义 (6)1.1.2国内外研究现状 (6)1.2 本设计所要实现的目标 (6)1.3 设计内容 (7)1.4 本章小结 (7)第二章单片机简易数字示波器的系统设计 (8)2.1简易数字示波器的基本原理 (8)2.1.1 简易数字示波器的组成 (8)2.2简易数字示波器的运作方式 (8)2.2.1简易数字示波器的功能 (8)2.2.2简易数字示波器驱动方式 (8)2.3简易数字示波器的特点 (9)2.4本章小结 (9)第三章单片机简易数字示波器硬件设计与实现 (7)3.1 频率测量及显示电路的硬件设计 (7)3.1.1 测频电路总体构成 (7)3.1.2 信号调理电路设计 (7)3.1.3 数码管显示模块 (9)3.1.4 数码管显示驱动模块 (9)3.2 幅度测量及显示模块的硬件设计 (10)3.2.1 显示电路总体结构 (15)3.2.2 单片机外围电路设计 (16)3.2.3 信号波形采集模块 (17)3.2.4 显示模块 (17)3.2.5 电源设计 (18)3.3 本章小结 (10)第四章系统软件设计 (39)4.1 测频系统软件设计 (39)4.2 显示系统软件设计 (40)4.3 信号采集系统软件设计 (41)4.4 本章小结 (41)第五章调试及仿真 (42)结论 (43)致谢 (44)参考文献 (45)附录 (46)1 前言1.1选题的背景意义和研究现状1.1.1选题的背景和意义世界上第一台示波器是阴极射线管示波器，他诞生于1897年，至今还被许多德国人称为布朗管。
基于单片机的简易数字示波器的设计毕业设计
第2章
2.1
2.1.1 数字存储示波器的组成原理
数字示波器是数据采集，A/D转换，软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。数字示波器一般支持多级菜单，能提供给用户多种选择，多种分析功能。还有一些示波器可以提供存储，实现对波形的保存和处理。目前高端数字示波器主要依靠美国技术，对于300MHz带宽之内的示波器，目前国内品牌做的示波器在性能上已经可以和国外品牌抗衡，且具有明显的性价比优势。峴扬斕滾澗辐滠兴渙藺。
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常州信息职业技术学院学生毕业设计（论文）报告系别：电子与电气工程学院专业：微电子技术班号：微071学生姓名：俞斌学生学号：0706033136设计（论文）题目：数字示波器指导教师：刘明建设计地点：常州信息职业技术学院起迄日期：2009.8.1~2009.8.22毕业设计（论文）任务书专业微电子班级微071姓名俞斌一、课题名称：数字示波器二、主要技术指标：1：带宽:1GHZ2：抽样率:5GS3：记录长度:15KPts4：垂直分辨率8bit5：垂直精度±105%6：带限20250MHZ三、工作内容和要求：本设计的设计方案大致可分为几个步骤：首先我们要先了解数字示波器是什么东西其次就是我们要了解数字示波器的一些数据和作用还有特点。
然后我们才能来设计数字示波器的方案，大致列出数字示波器的的内容和所要设计的内容，搜索资料更多的了解数字示波器会对写设计有帮助，根据列表一步步完成设计。
要求：认真有耐性，要对每一个设计方案的步骤要熟悉，条理要分明清晰。
要进行多次修改争取做到最完善。
\四、主要参考文献[1] 全国大学生电子设计竞赛组委会.全国大学生电子设计竞赛获奖作品选编[M].北京：北京理工大学出版社.2007.[2] 黄智伟.全国大学生电子设计竞赛电路设计[M].北京：北京航空航天大学出版社 2006.[3] 雷志勇.江建尧.数字存贮示波器的随机采样原理.学生（签名）俞斌2009年6 月26 日指导教师（签名）刘明建2009年6 月26 日教研室主任（签名）2009年6 月27 日系主任（签名）2009年6 月28 日毕业设计（论文）开题报告目录【摘要】【关键词】第一章方案比较与选择1．1：核心处理器选择……………………………………………………………1．2：前级信号调理方案设计………………………………………………………………第二章理论分析与参数计算2. 1 等效采样分析 (12)2. 2垂直灵敏度 (13)第三章电路分析与设计3. 1输入通道调理电路 (21)3. 2采样保持电路 (21)第四章系统程序设计4. 1扫描速度测试 (24)4. 2 采样速率与扫描速度的关系 (27)第五章结束语 (34)第六章答谢词………………………………………………………………参考文献 (36)数字示波器的工作原理摘要：摘要本数字示波器以单片机和FPGA为核心，对采样方式的选择和等效采样技术的实现进行了重点设计，使作品不仅具有实时采样方式，而且采用随机等效采样技术实现了利用实时采样速率为1MHz的ADC进行最大200MHz的等效采样。
同时系统还具有可测2mV小信号、波形存储回放、测频、触发沿选择、校准信号输出等功能。
关键词：数字示波器Abstract: .........................................This digital oscilloscope takes a MCU and FPGA as the core .We made emphases on the choice of the sampling methods and the implement of equivalent sampling, as a result, our design not only has the real-time sampling mode but also can reach the highest equivalent sample rate of 200 MHz using the real-time sample rate of 1 MHz, by way of random equivalent sampling. At the same time, this system has many other functions, such as 2mV small-signal measuring, storage andre-display of waveform, measuring frequency, selective trigger edge , output of thecorrection signal and so on.Key words: .................. Digital Oscilloscope0．引言..................................自然界运行着各种形式的正弦波，比如海浪、地震、声波、爆破、空气中传播的声音，或者身体运转的自然节律。
物理世界里，能量、振动粒子和不可见的力无处不在。
通过传感器，这些力可以转变为电信号，以便通过示波器能够进行观察和研究。
有了示波器，科学家们能够“观察”随时间变化的事件。
示波器是任何设计、制造或维修电子设备的必备之物。
工程师们需要最好的工具，快速而精确地解决测量疑难。
在工程师看来，面对当今各种测量挑战，示波器自然是满足要求的关键工具。
示波器的用途不仅仅局限于电子领域。
示波器利用信号变换器，适用于各种各样的物理现象。
1．方案比较与选择1．1（1）核心处理器选择：方案一：纯单片机方式。
即完全由单片机来实现前级信号程控调理、采样保持电路及A/D转换器的控制、数据的处理及存储、波形显示和控制电路等功能。
方案二：单片机与FPGA结合的方式。
即由单片机来完成信号调理和人机界面等顶层控制功能，而由FPGA来完成采集和信号处理等底层的核心计算。
方案一的最大特点是只用单片机，系统规模可以做得很小，成本较低。
但是，单片机在处理高速信号时略显吃力。
而且在时序控制方面也显得精度不足。
相比之下，方案二则更加合理和可靠。
FPGA的应用已经相当的普遍和成熟。
用其进行采样时钟控制和信号处理，是提高系统性能和指标最有效的方法。
因此，我选择单片机与FPGA的结合来作为系统的核心处理器。
1．2前级信号调理方案设计：方案一：一路调理。
即所有信号，都通过同一路信号调理电路，经过相应的衰减或放大设计，将信号幅度控制在合适的范围内，以便后级的数据采样。
方案二：多路调理。
即将不同频率范围或不同幅度范围的信号经过各自的电路进行调理。
示波器选择不同的档位，则选择了不同的信号通路。
方案一电路简洁，但是由于信号的频率和幅度跨度都很大，给硬件电路的调试带来的较大的困难；方案二虽然可以对不同频率和幅度范围内的信号进行单独调试，降低了每一路通道对硬件电路的要求，但造成电路规模大，结构非常繁琐，同时如果每一路信号之间的隔离做得不好，也会对采集结果造成很大的影响。
综合考虑，我选择了方案一，并精心设计了实现电路，使用了压控放大器AD603进行两级放大，前面还加了BUFFER634以提高系统的输入阻抗。
最终很好的完成了题目的要求。
2．理论分析与参数计算2．1 等效采样分析等效采样的实现方式一般有顺序等效采样和随机等效采样两种，顺序采样要求能够精确地测出输入信号的频率，而在现今的数字示波器中，大多数采用的是随机等效采样技术。
本系统也采用随机等效采样来实现题目要求。
随机等效时间采样的基本原理是，在每一轮的采集过程中测量每次信号触发时刻后与A/D的第一个采样时钟的时间差，这个时间差表明了触发后的第一次采样时刻，因此，它确定了本轮采样的数据序列在信号波形中的位置。
由于时间差在一个采样周期内是随机分布的，当多轮采样后，采集的数据序列就能在一定的时间内遍历所有可能的取值。
通过对分布在一段时间上的随机采样数据序列的排序，就能重构信号的一个完整的采样波形。
在随机等效采样技术中，关键是测出每次触发点与下一个采样时钟间的时间差。
但该时间极短,很难直接测量。
一般可以借助时间轴展宽方法测量，时间轴展宽是一电容充放电双斜率电路，要求充放电的时间比例很准确，本系统利用高主频FPGA计数来测量时间差。
而等效采样的频率，则与实际的采样速率和存储深度有关。
例如，用1MHz的实时采样速率实现200MHz的等效采样，即等效倍数为200，则需要进行200轮采样，每轮采样1个点。
采样结束后，根据测出的每一点的时间差，将采样的数值进行重新排列，然后将重排后的数据顺序输出，用于波形显示。
用1MHz的采样速率实现等效倍数为200倍的随机采样，需要在1us的时间内测出200个不同的随机时间差，则FPGA至少应工作在200MHz的主频上2．2垂直灵敏度根据题目要求，垂直分辨率为8bits,显示屏的垂直刻度为8div，因此使用8位A/D即可满足题目要求。
即垂直方向共256点，显示分辨率为32点/div.因为ADC的参考电压为5V（详见硬件电路设计中关于ADC部分），则示波器幅度轴上的8div对应着峰-峰值为5V的信号，即0.625V/div,由此可以计算出每一档的垂直灵敏度所对应的信号放大倍数，如表1所示：表1 垂直灵敏度与信号放大倍数对应关系根据不同的档位选择，通过单片机内置的D/A输出不同的直流电压，来控制AD603的放大倍数，以完成信号的放大需求。
3 . 电路分析与设计3.1输入通道调理电路系统采用两片AD603级联方式完成信号的调理。
AD603在90MHz的带宽下增益范围为-11dB～+31dB,两级级联后增益可达-20dB～+60dB,完全可以满足对小信号的放大功能。
但是，AD603的输入阻抗只有100Ω，所以在前面还加了一片BUF634，在宽带模式下BUF634的输入阻抗也高达8MΩ，满足仪器输入阻抗为1MΩ的题目要求。
此外，AD603只能承受4V峰峰值的信号输入，而且在高频时承受电压值还将下降，因此，系统在高幅档位还设计了一个由运放构成的衰减器，从而保证了高幅信号的不失真调理。
采用机械开关控制衰减器与全通电路，减小了用模拟开关或继电器控制带来的对微弱信号的影响，也就减小了系统噪声。
3.2…采样保持电路采样保持电路可以用运放及其必要的分立元件搭建，也可以采用专门的取样保持芯片。
我选用了采样保持芯片AD783来实现。
AD783的采样获取时间为250ns，满足1MHz最高采样速率的要求，其小信号输入带宽可达15MHz，AD783的信号输入范围为-2.5V～+2.5V，但是，在输入信号为10MHz时，峰峰值超过1V，AD783就难以对输入信号进行正确的采样。
因此，AD603最多只将输入信号放大到1V峰峰值给AD783进行采样保持，以保证采集模拟信号的带宽，然后在AD783与A/D转换器之间再加一级固定增益的放大器，使信号放大到A/D 转换器的满量程范围，以保证A/D转换的精度.4.系统程序设计4.1扫描速度测试测试条件:垂直灵敏度0.1V/div。
用信号源输出峰峰值为0.4V，不同频率的正弦波，用本系统进行测量，测试数据如表3所示：表3.扫描速度测试数据4. 2 采样速率与扫描速度的关系扫描速度与采样率的对应关系5.结束语：本设计完成了题目的基本部分和发挥部分的大部分要求。