使用51單片機(jī)和EPM7128設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易邏輯分析儀的論文免費(fèi)下載
資料介紹
本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)(89C51)和可編程邏輯器件(EPM7128)作為系統(tǒng)的控制核心。整個(gè)設(shè)計(jì)采用了模塊化的設(shè)計(jì)思想,包括數(shù)字信號(hào)發(fā)生器、采樣保持電路、邏輯信號(hào)門限電壓比較、信號(hào)采集與存儲(chǔ)、示波器X-Y通道控制、觸發(fā)點(diǎn)與時(shí)間標(biāo)志線控制、D/A轉(zhuǎn)換、液晶顯示、控制面板等功能模塊。數(shù)字信號(hào)發(fā)生器由單片機(jī)讀取8個(gè)外部開(kāi)關(guān)狀態(tài),經(jīng)循環(huán)移位輸出。單片機(jī)檢測(cè)8通道輸入,在滿足觸發(fā)條件時(shí),進(jìn)行一次采樣和存儲(chǔ),輸入經(jīng)采樣保持器LF398,既可以滿足對(duì)8路信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換為同一時(shí)刻的數(shù)據(jù),又可以提高輸入阻抗。CPLD一方面控制存儲(chǔ)器里的數(shù)據(jù)輸出,經(jīng)DAC0800轉(zhuǎn)換為模擬電壓后作為示波器的Y通道輸入;另一方面由CPLD產(chǎn)生8位的循環(huán)遞增數(shù)字信號(hào),經(jīng)DAC0800轉(zhuǎn)換為模擬電壓后,其電壓波形為鋸齒波,將它作為示波器的X通道輸入。存儲(chǔ)器采用雙口RAM(IDT7132),這樣可較簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與CPLD之間的通信。整個(gè)系統(tǒng)較好的實(shí)現(xiàn)了題目的要求,達(dá)到了較高的性能指標(biāo)。
1、數(shù)字信號(hào)發(fā)生器模塊
方案一:采用74LS199產(chǎn)生8路數(shù)字信號(hào)。74LS199是具有串行/并行輸入及并行/串行輸出的8位移位寄存器。利用74LS199的并行置數(shù)功能可實(shí)現(xiàn)邏輯信號(hào)的預(yù)置;利用74LS199的移位功能可實(shí)現(xiàn)邏輯信號(hào)的循環(huán)、重復(fù)輸出。但此方案控制復(fù)雜,且需頻率為100Hz的時(shí)鐘,不易采用。
方案二:采用單片機(jī)編程實(shí)現(xiàn)序列信號(hào)發(fā)生器。通過(guò)8路撥段開(kāi)關(guān)來(lái)設(shè)定要產(chǎn)生的序列信號(hào),單片機(jī)讀取這8路信號(hào),經(jīng)過(guò)處理,產(chǎn)生循環(huán)移位序列,且單片機(jī)定時(shí)精確。此方案簡(jiǎn)單可行。故我們采用了方案二。
2、 8位輸入、觸發(fā)電路
方案一:采用8片模數(shù)轉(zhuǎn)換器同時(shí)對(duì)8路信號(hào)進(jìn)行采集,然后將采集到的數(shù)據(jù)用單片機(jī)與轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的邏輯門限電壓進(jìn)行比較以決定其邏輯。 16級(jí)邏輯門限可由鍵盤輸入。此方案能實(shí)時(shí)的對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集、比較和存儲(chǔ)。但需要的AD芯片較多,不宜采用。
方案二:將8路輸入信號(hào)通過(guò)8個(gè)比較器進(jìn)行比較,比較器的基準(zhǔn)電壓可以接到DAC0832的輸出端,單片機(jī)根據(jù)所需的邏輯門限電壓,將其對(duì)應(yīng)的數(shù)字量發(fā)送給DAC0832,在DAC0832的輸出端即可得到所需的邏輯門限電壓,可較好的實(shí)現(xiàn)16級(jí)邏輯門限的變化。此方案可實(shí)現(xiàn)題目的要求,但所用器件較多,且占用單片機(jī)較多的I/O口,故未采用。
方案三:將8路輸入信號(hào)先用采樣保持器LF398進(jìn)行保持,以保證A/D轉(zhuǎn)換的8路數(shù)據(jù)為同一時(shí)刻的數(shù)據(jù),然后使用8通道A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809順序采集保持在LF398中的數(shù)據(jù),并用單片機(jī)判斷其邏輯。邏輯門限電壓由鍵盤輸入給單片機(jī),實(shí)現(xiàn)題目要求的16級(jí)門限變化。此方案容易控制,實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。故我們采用此方案。
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