Prionsabal Oibre agus Struchtúr Oibre Ascalascóp Digiteach
Le forbairt na teicneolaíochta leictreonaí agus an t-athrú, tá na ceanglais tomhais ciorcaid tar éis éirí níos airde, sa táirgeadh leictreonach a fháil amach nach bhfuil an tomhas go leor paraiméadair is féidir multimeter a bheith inniúil, mar shampla microcontroller I / O port an tonnform aschur nó táirgeadh aimplitheoirí chun a fhreagairt minicíochta a thomhas agus mar sin de. Dá bhrí sin, tá ascalascóip mar an gcéanna go nádúrtha le ilmhéadair, agus tá siad anois ina uirlis riachtanach d'innealtóirí agus díograiseoirí leictreonacha.
Prionsabal oibre agus tabhairt isteach struchtúir
Is bord fála sonraí ardluais é an chuid crua-earraí den chóras oscilloscope digiteach. Is féidir leis ionchur sonraí dé-chainéil a bhaint amach, is féidir le gach minicíocht samplála 60Mbit/s a bhaint amach. Go feidhmiúil, is féidir an córas crua-earraí a roinnt ina: aimpliú deireadh tosaigh comhartha (aimplitheoir ionchuir FET) agus modúl oiriúnaithe (aimplitheoir gnóthachain inathraithe), modúl ardluais tiontaire analógach go digiteach (tiománaí ADC, ADC), modúl rialaithe loighic FPGA , dáileadh clog, comparadóir ardluais, modúl rialaithe MCU (DSP), modúl cumarsáide sonraí, taispeáint criostail leachtach (LCD). ), modúl cumarsáide sonraí, taispeáint LCD, rialú scáileán tadhaill, soláthar cumhachta agus bainistíocht ceallraí agus rialú méarchláir agus roinnt codanna eile.
Déanann an réamhaimplitheoir an comhartha ionchuir a thiontú agus ciorcad inchoigeartaithe a fháil go voltas ionchuir a chomhlíonann riachtanais an tiontaire A/D. Déantar an comhartha digiteach arna thiontú ag an tiontaire A/D a thaisceadh ag an FPGA nó ag an gcuimhne fála FIFO, agus ansin a tharchur chuig an ríomhaire tríd an gcomhéadan cumarsáide le haghaidh próiseála sonraí ina dhiaidh sin, nó faoi rialú díreach ag an microcontroller a bhailiú agus a thaispeáint ar an LCD scáileán.
Seo a leanas feistí tagartha
Sna codanna seo, is é an ceann is tábhachtaí ná an ciorcad aimpliúcháin (lasú) cláraithe agus an ciorcad comhshó A/D, toisc go bhfuil an dá chiorcad seo mar scornach an oscilloscope digiteach, cinneann an ciorcad aimpliúcháin (lasú) cláraithe bandaleithead ionchuir an oscilloscope agus taifeach ingearach. , Cinneann ciorcad comhshó A/D taifeach cothrománach an oscilloscope, a chinneann go díreach feidhmíocht oscilloscope an dá rún. Déanfar an dá chuid seo den chiorcad a thomhas mar chomharthaí isteach i gcúl an chuaird phróiseála atá ag teastáil le haghaidh an chomhartha sonraí, is féidir an chuid seo den chiorcad a úsáid i gciorcaid chomhtháite ardfheidhmíochta agus is éard atá i líon beag feistí forimeallacha dearadh ciorcad simplí, Tá debugging an-simplí freisin. Ba chóir go mbeadh an chuid is deacra den oscilloscope an nós imeachta, is é sin, na bogearraí. Comhlíonann na bogearraí na tascanna próiseála sonraí agus rialaithe go léir den oscilloscope digiteach, lena n-áirítear rialú samplála A/D, rialú luas scuabtha cothrománach, rialú íogaireachta ingearach, próiseáil taispeána, tomhas buaic-go-buaic, tomhas minicíochta agus tascanna eile. Is féidir é a bhaint amach trí úsáid a bhaint as microcontroller an-choitianta ar an margadh sa lá atá inniu ann mar mhicreaphróiseálaí agus ríomhchlárú i dteanga C.
Ciorcad aimpliúcháin (lasú) ríomhchláraithe agus ciorcad soláthair cumhachta
Déantar an comhartha a ionchur ó thaiscéalaí ascalascóp X10X1 coitianta isteach sa chiorcad aimpliúcháin (lagú). Is é an ról atá ag an gciorcad aimpliúcháin cláraithe (caolú) ná an comhartha ionchuir a aimpliú nó a mhaolú chun a choigeartú, ionas go mbeidh an voltas comhartha aschuir i gceanglais voltas ionchuir an tiontaire A/D laistigh de raon an tomhais agus an bhreathnaithe is fearr, mar sin de. ní mór ciorcad amplifier cláraithe sa ghnóthachan bandaleithead sonraithe a bheith cothrom. Toisc go bhfuil dhá chuid digiteach agus analógach sa chiorcad oscilloscope, d'fhonn trasnaíocht fhrithpháirteach a sheachaint, mar sin an chuid dhigiteach den soláthar cumhachta agus an chuid analógach den soláthar cumhachta ar leithligh, faoi seach, chun sraith de sholáthar cumhachta ± 5V DC a sholáthar, agus ionduchtacht. agus toilleas déanta as leithlisiú scagaire
Cuimhne flash agus ciorcad clog
Toisc go nglacann an tiontaire A/D líon mór sonraí comhartha, ní leor cuimhne flash inmheánach an microcontroller a úsáid, mar sin is féidir leis an gciorcad roinnt cuimhne seachtrach a roghnú le húsáid, ach freisin mar bhealach chun an LCD a scríobh. Úsáidtear an chuimhne flash freisin mar thaisce chun an LCD a scríobh. D'fhonn an comhartha clog tagartha a fháil, tá an microcontroller ceangailte freisin le criostail, a úsáidtear chun minicíocht iarbhír an chomhartha tonnform seachtrach a ríomh.
Aonad Rialaithe FPGA
Is ASICanna leath-saincheaptha iad FPGAanna a ligeann do dhearthóirí ciorcaid a gcuid feidhmeanna sainfheidhme féin a chlárú. Úsáideann an dearadh dhá mhodh éagsúla: ionchur scéimreach agus ionchur VHDL. Déanann an t-aonad rialaithe an chuid is mó de na tascanna rialaithe, ag soláthar na comharthaí rialaithe cuí do gach modúl feidhme chun oibriú ceart an chórais iomláin a chinntiú. Na feidhmeanna seo a leanas a bhaint amach go sonrach: ciorcad roinnte minicíochta agus comharthaí rialaithe tiontaire A/D a ghiniúint Tá raon tomhais leathan ag an gcóras fála sonraí, tá ciorcad roinnte minicíochta deartha taobh istigh den FPGA chun minicíochtaí samplála éagsúla a bhaint amach le haghaidh minicíochtaí éagsúla na gcomharthaí tomhaiste a chinntiú. go bhfuil na sonraí bailithe níos cruinne. Cuirtear an t-aonad rannáin minicíochta i bhfeidhm ag baint úsáide as an modh ionchuir grafach agus taispeántar a struchtúr inmheánach i bhFíor 4. I bhFíor 4, is é 1 an úsáid a bhaint as T-trigger san ionchur, gach imeall clog nuair a léimfidh an t-aschur chun an rannán minicíochta a bhaint amach. . Ag an am céanna, is féidir linn a fheiceáil go bhfuil ionchur an T-smeach-flop comhdhéanta de roinnt teaglaim loighciúil, arb ionann é agus an clog gated. Maidir le cloig gated, déantar anailís chúramach ar fheidhm an chloig chun éifeacht burrs a sheachaint. Cé go ráthaítear go mbeidh an clog gatáilte saor ó burrs contúirteacha ar an comhartha clog nuair a chomhlíontar an dá choinníoll seo a leanas, is féidir leis an clog gated oibriú chomh hiontaofa leis an clog domhanda.
Maidir le dearadh an tiontaire A/D, níl a chomhartha rialaithe ach dhá: comhartha ionchur clog CLK agus cumasaigh an comhartha aschuir OE. Comhartha CLK go díreach tríd an ionchur criostail gníomhach 60M comhartha, agus an comhartha OE tríd an FPGA inmheánach agus CLK an minicíocht chéanna agus an chéim chéanna den chomhartha clog inverted a fháil, ionas go díreach chun freastal ar an chomhshó an tiontaire A / D uainiú caidrimh.
Ard-luas A / D chomhshó; ciorcad
Is é oscilloscope digiteach sa chiorcad is tábhachtaí ná an ciorcad comhshó A / D, is é an ról atá aige ná sampláil comhartha a thomhas agus a thiontú go comharthaí digiteacha i gcuimhne, a dúirt go bhfuil sé nach bhfuil scornach oscilloscope digiteach i bhfad ró-, toisc go gcinnfidh sé go díreach an oscilloscope digiteach a thomhas ag an minicíocht is airde, de réir Nyquist Teoirim, an minicíocht samplála ar a laghad 2 uair an minicíocht is airde de na comhartha a thomhas d'fhonn a atáirgeadh an comhartha á thomhas. In ascalascóip dhigiteacha, ba cheart go mbeadh an minicíocht samplála 5 go 8 n-uaire ar a laghad minicíocht na comhartha faoi thástáil, ar shlí eile ní féidir an tonnform comhartha a thabhairt faoi deara.
