基于FPGA的虛擬邏輯分析儀的設計.pdf

1、隨著大規(guī)模集成電路和微型計算機的發(fā)展,數(shù)字儀器的智能化程度越來越高。在數(shù)字系統(tǒng)設計和調試中,常產(chǎn)生傳輸延遲、競爭冒險、毛刺干擾等問題,這是傳統(tǒng)儀器無法解決的。在這種情況下出現(xiàn)了適用于軟、硬件分析的一種新型的數(shù)字域測試儀器——邏輯分析儀,它能夠有效的解決數(shù)字系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題。
　　 邏輯分析儀在數(shù)字系統(tǒng)調試中起著巨大的作用,但是價格十分昂貴,這很大程度上限制了它的市場范圍。為了使更多用戶使用到邏輯分析儀,本論文在對虛擬儀器技術、F

2、PGA技術以及USB總線接口研究的基礎上,設計了基于FPGA的虛擬邏輯分析儀。虛擬儀器技術是將計算機技術、傳感器技術、數(shù)字處理等技術結合起來的產(chǎn)物,充分利用了計算機豐富的軟硬件資源,突破了數(shù)據(jù)處理以及存儲等方面的限制,是當今儀器發(fā)展的趨勢；FPGA包含大量的邏輯門、I／O等資源,可利用其在線系統(tǒng)重構性實現(xiàn)所需要的邏輯功能。系統(tǒng)所使用的總線是USB總線接口,具有即插即用、傳輸速度快、通用性好等特點,將USB總線接口應用到虛擬邏輯分析儀的設

3、計中,符合現(xiàn)代儀器發(fā)展趨勢。本系統(tǒng)設計的虛擬邏輯分析儀將FPGA技術與虛擬儀器技術相結合,突出了新技術在智能儀器應用中的優(yōu)勢。該虛擬邏輯分析儀的價格只為傳統(tǒng)邏輯分析儀的十分之一,是一款實用的數(shù)字域測試儀器。
　　 本系統(tǒng)采用了“PC+USB+FPGA”的設計方案。它包括硬件設計和軟件設計兩個方面。硬件系統(tǒng)設計是由Verilog HDL語言實現(xiàn)的,該硬件系統(tǒng)主要由毛刺檢測模塊、觸發(fā)識別模塊、觸發(fā)產(chǎn)生模塊、觸發(fā)控制模塊、存儲控制模塊