四通道數(shù)字三維示波器存儲系統(tǒng)的硬件設(shè)計.pdf

1、數(shù)字示波器作為重要的測試儀器，其優(yōu)越的性能指標(biāo)越來越得到開發(fā)工程師們的重視。隨著時域測試信號越來越復(fù)雜多樣，用戶對示波器通道數(shù)、采樣率、捕獲率、以及存儲與分析能力提出了更加嚴(yán)格的要求。本文以四通道數(shù)字三維示波器為硬件平臺，研究設(shè)計了四通道存儲系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)。
　　本課題中四通道數(shù)字三維示波器存儲系統(tǒng)設(shè)計要求為：單通道為4GSa/s采樣模式時，對應(yīng)最大存儲深度為140Mpts，雙通道為2GSa/s采樣模式時，對應(yīng)最大存儲深度為70

2、Mpts，波形捕獲率超過200,000wfms/s，錄制幀數(shù)超過100,000幀等。本文主要設(shè)計了普通存儲、深存儲、快速采集多種存儲方式，研究了分段存儲、硬件實時波形錄制多種存儲應(yīng)用功能，從而使存儲系統(tǒng)功能更加齊全，性能更加完善。具體主要內(nèi)容如下：
　　1、設(shè)計并實現(xiàn)了四通道高速數(shù)據(jù)深存儲功能。設(shè)計中采用多片DDR2顆粒同步并行存儲，研究設(shè)計了多種關(guān)鍵技術(shù)保證存儲性能的提升：分區(qū)交替存儲技術(shù)解決了數(shù)據(jù)更新可能產(chǎn)生的波形不連續(xù)及更新

3、速度慢的問題；可變存儲深度技術(shù)實現(xiàn)了存儲深度可調(diào)，使深存儲下也能具備較高的波形刷新速率，提高了系統(tǒng)響應(yīng)速度。
　　2、設(shè)計了存儲系統(tǒng)輔助模塊：數(shù)字觸發(fā)模塊與高分辨率采集模塊。在高速并行采集存儲系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的模擬觸發(fā)只能實現(xiàn)串行數(shù)據(jù)觸發(fā)位置的定位，而硬件電路找觸發(fā)點速度又比較慢。數(shù)字觸發(fā)很好的彌補了兩者的不足，能夠?qū)崿F(xiàn)對并行數(shù)據(jù)中觸發(fā)點位置快速、精確的定位。高分辨率采集模塊增加了數(shù)據(jù)存儲前/后的處理方式，能有效的濾除采集信號中的噪聲