文档介绍：自动化孚傥报告评分批改老师《简易逻辑分析仪》队名双人行名区寿松徐杰斌目录摘要 3一、 方案设计与论证 31、 数字信号发生器模块 32、 8位输入、触发电路 43、 控制系统 54、 波形显示模块 5二、 系统实现及理论分析 62、 逻辑门限电压比较模块 73、 输入数据采集模块 84、 数据存储模块 8三、 总体设计 8四、 系统测试 101、 调试方法和过程 102、 测试数据和结果 10五、 结论 10本设计采用单片机(89C51)和STM32作为系统的控制核心。整个设计采用了模块化的设计思想,包括数字信号发生器、逻辑信号门限电压比较、信号采集与存储、液晶显示、控制面板等功能模块。数字信号发生器由单片机读取8个外部开关状态,经循环移位输出。STM32检测8通道输入,在满足触发条件时,进行一次采样和存储,满足对8路信号的A/D转换为同一时刻的数据。经过功能选择开关,可以方便选择信号发生器的信号类型的输出,也可以选择屏幕的显示方式。整个系统较好的实现了题目的要求,达到了较高的性能指标。一、方案设计与论证1、数字信号发生器模块方案一:采用74LS199产生8路数字信号。74LS199是具有串行/并行输入及并行/串行输出的8位移位寄存器。利用74LS199的并行置数功能可实现逻辑信号的预置;利用74LS199的移位功能可实现逻辑信号的循环、重复输出。但此方案控制复杂,且需频率为100Hz的时钟,不易采用。方案二:采用单片机编程实现序列信号发生器。通过8路拨段开关来设定要产生的序列信号,单片机读取这8路信号,经过处理,产生循环移位序列,且单片机定时精确。此方案简单可行。故我们采用了方案二。2、8位输入、触发电路方案一:采用8片模数转换器同时对8路信号进行采集,然后将采集到的数据用单片机与转换成数字量的逻辑门限电压进行比较以决定其逻辑。16级逻辑门限可由键盘输入。此方案能实时的对信号进行采集、比较和存储。但需要的AD芯片较多,不宜采用。方案二:将8路输入信号通过8个比较器进行比较,比较器的基准电压可以接到DAC0832的输出端,单片机根据所需的逻辑门限电压,将其对应的数字量发送给DAC0832,在DAC0832的输出端即可得到所需的逻辑门限电压,可较好的实现16级逻辑门限的变化。此方案可实现题目的要求,但所用器件较多,且占用单片机较多的I/O口,故未采用。方案三:将8路输入信号先用AD进行一次采样,然后用STM32判断其逻辑。逻辑门限电压由按键开关输入给STM32,实现题目要求的16级门限变化。此方案容易控制,实现简单。故我们采用此方案。3、控制系统方案一:使用单片机的最小系统控制方式。即由单片机控制所有的外围设备,包括A/D转换器、存储器、键盘及显示、D/A转换器。这要求单片机除了完成基本的处理分析外,还需要完成信号的采集、存储、显示、示波器的X、Y通道控制等控制与处理工作。其优点是系统规模较小,有一定灵活性,但是程序复杂,调试困难,难以达到题目要求。方案二:使用FPGA/CPLD或带有IP核的FPGA/CPLD方式。即用FPGA/CPLD完成采集、存储、键盘、显示及A/D、D/A等的控制功能。此方案的优点在于系统结构紧凑,可以实现复杂测量与控制、操作方便;缺点是调试过程繁琐。方案三:使用单片机与STM32相结合的方式。即由STM32完***机界面、系统控