1 usb虚拟示波器的特点
1、usb 接口 , 免电源; 2、更适合于笔记本电脑,生产线维修调整,便于出差使用。 3、小的尺寸(mm):190(l)x100(w)x40(h) ,便于携带. 4、校准信号输出: 1khz, vp-p: 2v 5、软件支持: windows98,windows me, windows nt, windows 2000, windows xp 6、波形数据可以按时间和电压输出到excel表格。 7、fft 频谱分析
2 usb虚拟示波器的设计
如图所示,整个系统采用高速缓存、局部总线、高速dsp等为主的硬件结构。它包含了一个完整的数据获取、处理系统,但是它又是具有测试仪器的特色,这主要表现在模拟放大,增益控制和一系列的高速控制电路;局部总线是数据采集系统的核心,组成系统的各个模块均挂接在局部总线上;高速缓存分为两路,分别负责通信接口和dsp之间的上行和下行通信。数据采集系统的通信接口可以使用各种方法实现,如pc计算机的io口、存储器窗口映射、dma等。在本文中,采用usb接口传输技术,以达到满足较高通信速率的目的。 在规定的触发条件满足时,数据采集系统中的高速控制电路启动ad变换器工作,变换后的数据在dsp中,dsp根据pc计算机预先设置的算法计算pc计算机需要的结果,存储于高速缓存中,并通知pc计算机来取数据,pc计算机取出数据后,重新启动数据采集,等待触发条件的又一次满足。 数据采集系统与pc计算机的通信协议为被动式协议。在虚拟仪器系统的硬件模块中,pc计算机完成的功能是提供人机图形界面以及控制数据采集工作,各种处理算法在dsp中运行,pc计算机对采集卡初始化时除了完成必要的寄存器赋值外,还要为dsp加载运行程序。
3 usb虚拟示波器的usb技术
usb技术的提出是基于采用通用连接技术实现外设的简单快速连接,达到方便用户,降低成本,扩展pc机连接外设范围的目的,使pc的功能扩展变得非常简便,并且能最大程度地降低用户对计算机技术的需求,使所有的外设均成为所谓的“傻瓜”式设备。usb的规范能针对不同的性能价格比要求提供不同的选择,以满足不同的系统和部件及相应不同的功能,主要有以下优点: (1) 终端用户的易用性; (2) 广泛的应用性; (3) 同步传输带宽; (4) 灵活性. usb技术具有开放性,是非赢利性的规范,得到了广泛的工业支持。它在数字图像、电话语音合成、交互式多媒体、消费电子产品等领域得到了广泛的应用。
4 usb虚拟示波器的系统结构
一套完整的虚拟仪器系统的结构一般来说分为四层: 1.测试管理层 用户使用虚拟仪器生产厂商开发的应用程序, 组成自己的一套测试仪器。 这是虚拟仪器的优 点之一,它可以方便地使用户根据自己的需要,自己的风格建立自己的测试仪器。 2.应用(程序)开发层 由生产商提供的软件开发工具,如 ni(national instruments)公司的 labview 软件, labwindows/cvi 软件。用户可以用这类软件进行深层开发,以扩展仪器原有的功能。 3.仪器驱动层 由生产商开发,针对不同类型的仪器有不同的驱动程序接口。为给用户提供方便、易用的仪 器驱动程序, 泰克公司、 惠普公司和美商国家仪器公司等 35 家国际上最大的仪器公司成立了 vxi plug & play 系统联盟,并于推出 visa(virtu-al instrument software architecture)标准。 4.i/o 总线驱动层 由生产商开发, 用于将不同类型的实际仪器通过相同标准的总线连接起来形成一套完整的测 试系统,如得到广泛应用的 vxi(开放式测量系统)总线系统。