一种简易数字波形存储器的实现

存储器论文一种简易数字波形存储器的实现摘要:给出了采用类似DMA的设计思路以及使用双口RAM、快速逻辑电路和CPU(AT89C51)组成的数字波形存储系统的整体电路,从而解决了波形数据的快速采集和输出显示问题。关键词:DMA;双端口;RAM;存储器;AT89C51GAL随着信号处理技术的发展,波形存储变得日益重要,各种类型的波形存储装置也越来越多。相对于其它波形存储装置,本文给出的设计的最大特点是速度快,可进行DMA存储,且不占用CPU时间来对信号进行处理。1系统的总体设计由于本设计采用了双口RAM和DMA思想,而且数据的采集、存储与输出均由逻辑电路控制,因此,提高了数据示波器的采样速度,同时易于实现“实时显示”,并可在“伪”实时处理时对数据进行操作。此外,数据的实时显示和“伪”实时处理可通过“DMA允许”来控制,其总体设计方案如图1所示。1.1输入电路本设计的输入电路实际是一个可调增益电路,主要完成对信号的放大。本设计设置有0.01/div、0.1/div和1/div三档垂直灵敏度,可分别对输入信号进行1倍、10倍和100倍的放大。具体可采用以下两种方案:(1)采用可编程增益运放来实现1、10、100的放大倍数。由于采用集成运放,因而精度较高,调试方便,但造价也较高。(2)采用三级放大,第一级为跟随器方式,后两级的放大倍数均为10,每一级放大后都有一个输出抽头。具体连接如图2所示。1.2A/D转换器的选择(1)A/D转换器是波形存储的关键部件。它决定了示波器的最大采样速率以及分辨率。目前常用的A/D转换器的输出形式有并行和串行两种,其转换方式有逐次逼近型ADC、积分型ADC、∑-Δ型ADC与流水线型ADC。对本设计来说,显然应该选择高速A/D。综合考虑各方