基于DSP的数字示波器GUI开发与软件设计流程
DSP基于TMS320C54XDSP设计简易数字示波器
工业大学论文题目：《DSP应用》课程论文副标题：基于TMS320C54X DSP设计简易数字示波器课程名称：《DSP应用》学院：信息科学与工程学院班级：电科1304姓名：学号：指导老师：王洪群摘要：随着电子测试技术的不断发展，测试技术正向着自动化、智能发、数字法的方向发展。
其中示波器是电子测量中一种最常用的仪器，被广泛应用于各个领域。
随着微电子技术和计算机技术的飞速发展，示波器也从模拟示波器向数字示波器发展。
同模拟示波器相比，数字示波器具有很多优点，并开始逐步取代模拟示波器成为市场上的主流。
本文主要完成了简易数字示波器的设计, 通过DSP编程并结合TI公司的数字信号处理器TMS320C5402、A/D转换模块、LCD等配合外围电路进行设计。
With the continuous development of electronic testing technology, testing technology is moving in the direction of automation, intelligent development, digital law. Among them, oscilloscope is one of the most commonly used instruments in electronic measurement, which is widely used in various fields. With the rapid development of microelectronics technology and computer technology, oscilloscopes from analog oscilloscope to digital oscilloscope development. Compared with analog oscilloscopes, digital oscilloscope has many advantages, and began to gradually replace the analog oscilloscope to become the mainstream on the market.This paper mainly completes the design of the simple digital oscilloscope, and designs it by DSP programming combined with thedigital signal processor TMS320C5402, A / D conversion module, LCD and so on with the external circuit of TI Company.关键字：DSP TMS320C5402数字示波器频率DSP TMS320C5402 Oscilloscope frequency一、DSP的发展历史及现状数字信号处理(Digital Signal Processing，简称DSP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科，数字信号处理是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息，来处理现实信号的方法，这些信号由数字序列表示。
计算机程序设计数字示波器程序的设计
从CMainWnd派生提供了一个SDI窗口的所有功能，如显示一个标题、一个菜单栏、一个工具栏等。所有SDI应用程序窗口框架类名都是CMainFrame，但是性质是有区别的。
（3）文档类
从CDocument类派生出来，是应用程序进行数据定义和初始化的地方。文档类的数据成员只有被说明成公有成员才能被视图类中的成员函数访问，其重要成员函数是OnNewDocument()，是进行数据成员初始化的地方。程序开始时会自动调用该函数。
长安大学电子与控制工程学院
《计算机程序设计综合实验》
综合实验指导书
数字示波器程序的设计
1.实验目的与要求
通过该实验，使学生掌握面向对象程序设计的基本理论以及视窗程序的基本设计方法，其中包括需求分析、总体设计、详细设计、代码编写及调试等设计环节。要求学生掌握示波器的功能和操作方法，熟练应用时钟、图形绘制功能、文件的读写以及文件内容的检索方法，达到既定的设计效果。
SDI具有文档/视图结构的应用程序框架，该框架包括应用程序类、窗口框架类、文档类和视图类，编程的任务是在文档类和视图类中添加适当的代码。其中文档类中一个重要的成员函数是OnNewDocument()，用户在此添加代码完成对数据的初始化；而视图类中最重要的成员函数是OnDraw()，通过在该函数中添加代码实现窗口内容的输出。
（1）基于对话框的应用程序：这类程序适合于文档较少而交互操作较多的应用场合，如Windows自带的计算器程序。
（2）单文档界面（SDI）应用程序：这类程序一次只能打开一个文档，如Windows自带的Notepad程序。
（3）多文档界面（MDI）应用程序：这类程序可以同时打开多个文档并进行处理，处理的过程中很容易地进行切换。
需要强调的是OnDraw函数有两种调方法，即自动调用和手工调用。当窗口发生变化视图需要重新绘制时，应用程序会自动调用该函数；当程序中的数据改变了需要重新显示时，可以通过调用Invalidate和InvalidateRect函数，引发对Ondraw函数的间接调用。比如：
DSP软件开发-PPT课件
.def
.global
.ref
将TMS320各寄存器名定义为全局 符号，这样就可以直接引用寄存器 （符号）
.set伪指令附一常数值给某个符号， Shift .set 5
也可以将符号常数赋给寄存器
ld #shift,A
AuxR1 .set AR1
MVMM AuxR1,sp
从其他文件读取源代码语句。
"cosine",512 "fft_data",1024
d_input: .usect
"d_input", 1024
fft_out: .usect
"fft_out", 512
STACK
.usect
"STACK",10
.bss
d_twid_idx,1
.bss
d_data_idx,1
.bss
d_grps_cnt,1
第一列开始 每区必须用一个或多个空格分开Tab字符键与空
格等效 程序中可以有注释,注释开始在第一列时,前面需标
上星号或分号(*或;),但在其他列开始的注释前面 只能标上分号
5
标号区 标号分大小写，且第一字符不能是数字，后面可以带
冒号（：），但冒号并不处理为标号名的一部分。标号实 际代表了该代码行在程序或数据段中的地址
.bss : > SPRAM
PAGE 1
sine : align(1024){ } > DARAM PAGE 1
15
.text 将代码或数据放入.text段中
.data 将数据放入.data段中
.sect 将代码或数据放入指定的段中。
第八课-Visualdsp,开发板和仿真器
灵活的编译链接器，Visual DSP++的编译链接器支持对整个项目或项 目中的某个设计文件进行编译链接。Visual DSP++允许只编译链接某 些指定文件或只对修改过的文件进行编译链接。编译链接过程中的信 息会在信息窗口中显示，用户可以通过双击出错信息来定位出错位置。 高效的代码生成工具，Visual DSP++代码生成工具充分利用了DSP结 构的所有优点，包括多处理器和共享存储器等，能够利用大量现成的 数学、数字信号处理和C/C++运算库。可以对整个项目和单个文件分 调试和发布两种模式进行编译、链接。 多种编程语言支持，Visual DSP++的C/C++编译器和汇编器能够对程 序进行代码长度和运行速度上的优化，支持C/C++ 和汇编语言混合编 程，汇编语言的指令与代数表达式类似，易学易用。
当没有硬件平台或没有外信号源时，VisualDSP++ IDDE提供了3个命令 来模仿硬件环境：Interrupts、Streams、Simulator。 寄存器窗口操作可以以多种数据格式察看和修改寄存器内容，寄存器的 数据格式包括：十六进制、八进制、二进制、符号或无符号整数、字符、 小数等。 存储器窗口不但像寄存器窗口那样提供数据格式和编辑操作，还提供 Search、Fill、Dump、Plot等功能。 专家链接器以图形窗口的形式来编辑LDF文件，主要的功能是进行存储 器划分、完成逻辑段名与物理存储器段的映射。
Visualdsp下软件调试介绍
选择Visual
DSP++调试软件包(session) Visual DSP++ IDDE中，调试工具包有模拟器（simulator）、评 估器(evaluation KIT)及仿真器(emulator)等三种软件包。在不同的 开发阶段须使用相应的软件包。
基于DSP的硬件、软件开发流程(精)
周期内完成。
・快速的指令周期目前,C6000系列、C5000系列的最高工作主频已经达到600MHz,指令周期降到了1.67ns,随着微电子技术的不断发展,工作频率还将进一步提高,指令周期进一步缩短。
・特殊的DSP指令DSP芯片有专门为数字信号处理而设计的指令系统。
此外,DSP还具有良好的多机并行运行特性、内部RAM等不同于普通单片机的特点,正是由于这些特征,使得DSP芯片非常适合于实时的数字信号处理。
3.2.2DSP的硬件设计流程第一步:设汁硬件实现方案,根据性能指标、成本、工期等,确定最优的硬件实现方案。
控制、通信、人机接口、总线等基本部件,他们大致的确定原则如下:根据采样频率、精度、是否要求片上自带采保、多路器、基准电源等来确定A/D型号:内存(EPROM,SDRAM,SBSRAM等的选择主要考虑工作频率、内存容量位长、接口方式、工作电压等。
第三步:进行原理图的设计,原理图的设计是关键的一步,在原理图的设计时必须清楚的了解器件的使用和系统的开发,对于~些关键的环节有必要做一定的仿真。
原理图设计的成功与否,是DSP系统能否正常工作的最重要的~个因素。
第四步:PCB图的设计,PCB即印刷电路板,PCB的设计要求设计人员清楚布线工艺和系统原理图。
第五步:硬件调试。
3.2.3DSP系统软件编程的步骤(1、用汇编语言、c语言或汇编语言和c语言的混合编程来编写程序,然后把它们分别转化成TMS320的汇编语言并送到汇编语言编译器进行编译,生成目标文件。
(2、将目标文件送入链接器进行链接,得到可执行文件。
(3、将可执行文件调入到调试器进行调试,检查运行结果是否正确,如果正确进入第四步,如果不正确则返回第一步。
(4、进行代码转换,将代码写入EEPROM,并脱离仿真环境运行程序,检查结果是否正确。
(5、软件测试,如果测试结果合格,则软件调试完毕,如果不合格,返回第一步。
在完成系统的软硬件设计之后,将进行系统集成。
数字示波器制作
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19. 在使用数字示波器时，需要注意操作安全和规范问题。由于数字示波器是一种精密的测量仪器， 其操作需要一定的技能和经验。因此，需要遵守操作规程和规范，确保数字示波器的正确使用和保护
20. 在使用数字示波器时，需要注意数据的可重复性和精度问题。由于数字示波器的测量结果受到多
3 种因素的影响，其测量结果的可重复性和精度可能会受到影响。因此，需要进行充分的校准和维护，
在使用数字示波器时：需要注意数据的存储和处理。由于
1 数字示波器可以捕捉到大量的数据，因此需要使用合适的
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数据存储和处理方法来保存和分析这些数据。例如，可以 使用SD卡或其他存储设备来存储数据，或者使用计算机来
处理和分析数据
总之，制作数字示波器需要仔细考虑硬件连接、Байду номын сангаас件设置、注意事项等多个方面的问题。 只有综合考虑并仔细操作，才能制作出高质量的数字示波器，并获得准确的测量结果
24. 在制作数字示波器时，需要考虑其成本和性 价比。由于数字示波器是一种较为昂贵的测量仪 器，因此需要考虑其成本和性价比。在保证数字 示波器的性能和质量的前提下，需要尽可能地降 低其制造成本和提高性价比
总之，制作和使用数字示波器需要综合考虑多个方面的问题，包括硬件设计、软件开发、 操作安全、数据可重复性和精度等等。只有全面考虑并仔细操作，才能制作出高质量的数 字示波器，并获得准确可靠的测量结果 26. 在使用数字示波器时，可以结合多种工具和软件进行更全面的信号分析。例如，可以 使用Matlab、LabVIEW等软件来处理和分析数字示波器采集到的数据，或者使用专门的信 号分析软件来对信号进行频谱分析、波形绘制等操作 27. 在使用数字示波器时，需要注意数据的存储和处理问题。由于数字示波器可以捕捉到 大量的数据，因此需要使用合适的数据存储和处理方法来保存和分析这些数据。例如，可 以使用计算机来存储和处理数据，或者使用专门的存储设备来保存数据 28. 在进行数字示波器的设计和制作时，需要考虑其可视化和人机交互功能。数字示波器 应该能够提供清晰、直观的波形显示和数据输出，同时也应该具备简单易用的操作界面和 交互功能，以便用户能够方便地进行测量和操作
毕业设计论文——数字示波器
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。
基于DSP和FPGA的数字示波器设计
基于DSP和FPGA的数字示波器设计初华;万强;曹海源;张广远;黎伟【摘要】为了测量激光发生器电源模块的重要参数,提出了一种基于DSP和FPGA 的数字示波器.分别分析了实时采样和等效采样的基本原理、基于DESO滤波器的滤波原理及其数学表达式;在此基础上,给出了幅度类参数和周期类参数的计算方法,并对各类指标进行了详细计算.整个数字示波器嵌入在激光发生器整体系统中,工程应用性强、集成度高.测试结果表明,数字示波器运行稳定可靠,能够满足设计要求,具有很高的应用价值.%For measuring the important parameters of the power supply module of laser generator, the digital oscilloscope based on DSP and FPGA is proposed. The basic principles of real time sampling and equivalent sampling, as well as the principle and mathematic expression of filtering using DESO filter are analyzed respectively. On the basis, the calculation methods for amplitude class parameters and cycle class parameters are proposed, and various types of indexes are computed in detail. The entire digital oscilloscope is embedded in the laser generator system in highly integrated, to obtain strong engineering applicable conditions. The test results show that the digital oscilloscope runs stably and reliably, the design requirements are satisfied.【期刊名称】《自动化仪表》【年(卷),期】2013(034)003【总页数】4页(P79-82)【关键词】DSP;FPGA;数字示波器;等效采样;串口通信;A/D采样【作者】初华;万强;曹海源;张广远;黎伟【作者单位】武汉军械士官学校光电技术研究所,湖北武汉430075【正文语种】中文【中图分类】TP274+.20 引言在仪器与测量领域中，示波器的应用相当广泛［1］。
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基于DSP的数字示波器GUI开发与软件设计流程
随着嵌入式系统应用领域的不断扩大，系统复杂性也在不断提高。
所以在嵌入式系统中实现用户图形化（GUI），已经成为大势所趋。
在测量仪器中，图形化界面也是广泛采用，一种是嵌入操作系统，大多数的用户图形化界面（GUI）都是在操作系统（如OS、WinCE、Linix）的支持下，调用系统的各种API函数实现的。
这些操作系统为实现GUI提供了大量的库函数，也为编程人员提供了界面设计的良好平台。
但是这种嵌入技术，对硬件要求高，相当于嵌入一台计算机，如利用WinCE就可以十分方便的设计出具有Windows风格的图形界面。
另一种是，直接利用DSP技术，开发小型系统。
这种系统精简，对硬件要求低，但功能相对单一。
其用户图形界面（GUI）是在VisualDSP++ 4.0 Kernel 的基础上开发的，界面风格紧紧与仪器的功能相联系。
在完成了仪器的波形和菜单等显示的基础上，团队也做了一些通用性的用户图形界面，如文件管理器等。
当然，所设计的用户图形界面，在功能强大方面是远不能与WinCE等所比拟的，但是对于仪器的使用者来说，已经是足够的方便——因为这毕竟是仪器的用户图形界面，而不是掌上电脑PDA的用户图形界面。
用户界面实现原理
用户图形界面的实现，需要硬件、软件上的支持。
通过操作平台（operation platform）的调配，调用显示程序，显示程序刷新显示缓存，再由显示驱动程序，将显示缓存中的内容显示到液晶屏上。
下面简要的介绍主要的几个组成部分。
GUI图形标准库
要在用户图形界面上显示各种的图形、图案，除了硬件电路的支持外，还需要强大的软件支持。
而其中（GUI）的图形标准库为最基础，而不可或缺的。
用户图形界面（GUI）的图形标准库包括最基本的画点、画线、画矩形、填充矩形、画圆形、放置bmp格式的图案、显示中、英文等函数，该图形库功能越强大，就越可以支持复杂的用户图形界面（GUI）。
GUI的操作平台的支持。