基于嵌入式平台的数字示波器软件功能的研究与实现

论文总字数：25540字

摘 要

基于嵌入式平台的数字示波器软件功能的研究与实现

学号：04011613 本科生姓名：蔡媛媛

导师：高礼忠

数字荧光示波器（DPO，Digital Phosphor Oscilloscopes）是第三代也是最新一代示波器,它采用专用硬件电路进行采集波形的实时数字荧光处理，大大提高了波形更新率，增强了显示效果，可以满足现代复杂高频的动态调制信号的观测要求。

本课题研究的是DPO的软件平台和DPO的部分软件功能的设计与实现，包括自动参数测量，波形运算，直方图统计和自动设置等。这些功能的实现可大大增强数字示波器的数据处理功能，方便用户的操作。

论文首先介绍了示波器技术的发展现状，并对现有的几种主流示波器进行优缺点比较；

然后介绍DPO的总体架构和本课题的主要任务；

接着重点介绍软件功能实现的算法和方法，包括18个自动参数测量功能(12个幅度类参数和6个时间类参数)、通道波形的数学运算（包括四则运算加减乘除和微分积分）、自动设置和直方图统计。

最后给出了上述软件功能模块加到DPO系统中的运行结果，验证了设计的正确性。

关键词：数字示波器，软件功能，参数测量，波形运算，直方图

Abstract

A STUDY ON THE SOFTWARE FUNCTIONS OF DIGITAL OSCILLOSCOPE BASED ON EMBEDDED PLATFORM

Student Number: 04011613 Name：Cai Yuanyuan

Supervisor: Gao LiZhong

Digital phosphor oscilloscope (DPO, digital phosphor Oscilloscopes), is the third generation oscilloscope and also the latest one. It applies special hardware circuit waveform acquisition of real-time digital phosphor processing, which greatly improves the waveform update rates, enhances display effect, and also meet the requirements of the observations of modern complicated and high-frequency dynamic modulation signal.

The research is about DPO software platform and implementation of the software function of DPO implementation, including automatic parameters measurement, waveform channel operation, histogram and automset. These functions will greatly greatly enhance the data processing function of the digital oscilloscope, and facilitate the operation of the user..

At first, the paper introduces development of the oscillograph technology , and compares the pros and cons of several existing major oscilloscope.

Afterwards, it introduces the overall architecture of DPO and the main task.

Then the thesis focuses on introducing the software algorithm design including the 18 parameter (including the 12 range parameter and six time parameters), math operations of channel waveform, including four arithmetic operations, integral and differential), Autoset and histogram of simple statistics.

Finally, The paper shows the result of most of the requiremened software functions, proving the correctness of algorithm.

KEY WORDS: digital oscilloscope, software function, parameter measurement, waveform calculation, histogram

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 示波器的发展 1

1.2 示波器的种类和比较 1

1.2.1 示波器的种类 1

1.2.2 优缺点比较 1

1.3 本文的研究目的和主要研究内容 3

1.4 论文内容结构安排 3

第二章 系统开发平台架构 5

2.1 硬件平台架构 5

2.2 软件平台 5

2.2.1 Linux嵌入式平台 5

2.2.2 Shell语言介绍 6

2.2.3 DNW 6

2.2.4 SourceInsght 6

2.2.5 C语言 6

第三章 软件总体方案设计 8

3.1 线程分析设计 8

3.2按键接收处理线程 8

3.2.1 键盘扫描 8

3.2.2 键值接收 9

3.2.3 键值处理 9

3.3 波形显示线程 10

3.4 数据处理线程 10

第四章 软件功能设计与实现 12

4.1 自动参数测量功能实现 12

4.1.1 幅度类参数 12

4.1.2 时间类参数 14

4.1.3 功能实现情况 16

4.2.1 算法 17

4.2.2 功能实现情况 20

4.3 直方图运算功能实现 21

4.4 自动设置 21

4.4.1 测频 22

4.4.2 ARM测幅 23

第五章 总结和展望 25

5.1 总结 25

5.2 展望 25

致谢 26

参考文献（References） 27

第一章 绪 论

1.1 示波器的发展

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