论文摘要
数字存储示波器是现代测试领域中能够观测和真实显示各种复杂信号的强有力的工具。虚拟数字示波器是随着电子测量技术和计算机技术的高速发展及其在仪器领域中的应用而产生的一种新型高科技产品,是现阶段示波器的主要发展方向,它能够充分利用计算机系统的强大功能和资源,与相应的硬件结合,不仅能实现普通示波器的全部功能,还突破了传统示波器在数据存储,分析处理等方面的限制。与传统示波器相比,它具有操作方便,价格低廉等优点。本课题是基于虚拟数字示波器概念的数字存储示波器虚拟面板软件的设计,主要任务包括数据传输软件的设计,波形分析处理软件的设计以及软面板设计三个部分。数据传输软件用于实现计算机与数字存储示波器之间的数据传输,数据的传输是通过当今应用比较广泛的USB接口、串口和网口实现的。波形分析处理软件是虚拟面板软件的重要组成部分,主要是对各种波形信号进行时域和频域分析以及数字滤波和数学运算处理,并将分析或处理后的结果以图形的方式显示。软面板在计算机屏幕上仿真传统示波器的操作面板,用于控制数据传输、显示传输数据和分析处理结果等。虚拟面板是在美国NI公司的集成开发平台LabWindows/CVI中设计的,利用其丰富的库函数和多种灵活的调试手段,大大缩短了开发周期。在数据传输软件的设计中还用到了Visual C++6.0开发工具以及ADI公司提供的Visual DSP++开发环境。本论文介绍了数字存储示波器、USB总线的特点以及虚拟仪器的概念;讨论了虚拟面板软件设计的总体方案和数据传输软件、波形分析处理软件以及软面板的基本设计思路,包括功能介绍、模块划分和软面板设计原则等内容;此外,文中在讨论部分软件的设计时提供了软件设计框图、图形界面以及相关的源代码;最后介绍了软件调试所使用的调试环境和在调试过程中发现的错误,并对解决问题所采取的措施进行了简要说明。本论文设计的数字存储示波器虚拟面板作为数字存储示波器的附加功能已开始应用于实际的产品之中。经过实际应用过程中不断地测试和完善,所设计的数据传输软件、波形分析处理软件和软面板能够很好地完成相应的任务,并且虚拟面板操作简单,功能扩展性强。