基于單片機(jī)的等效采樣示波器設(shè)計(jì)

　　關(guān)鍵詞：單片機(jī) 等效采樣 數(shù)字示波器

　　在數(shù)字示波器技術(shù)中，常用的采樣方法有兩種：實(shí)時(shí)采樣和等效采樣。實(shí)時(shí)采樣通常是等時(shí)間間隔的，它的最高采樣頻率是奈奎斯特極限頻率。等效采樣（Equivalent Sampling）是指對多個(gè)信號(hào)周期連續(xù)樣來復(fù)現(xiàn)一個(gè)信號(hào)波形，采樣系統(tǒng)能以擴(kuò)展的方式復(fù)現(xiàn)頻率大大超過奈奎斯特極限頻率的信號(hào)波形。

　　1 總體設(shè)計(jì)

　　由于所設(shè)計(jì)的示波器輸入頻率范圍較寬，

　　本系統(tǒng)采用了等效和實(shí)時(shí)兩種采樣方式。若輸入頻率小于1.25MHz，選用實(shí)時(shí)采樣；反之，選用等效采樣。根據(jù)輸入頻率確定時(shí)鐘芯片的輸出及分頻數(shù)。當(dāng)輸入頻率高于1kHz時(shí)，利用可編程頻率合成芯片SY89429V產(chǎn)生基準(zhǔn)時(shí)鐘；當(dāng)輸入頻率小于1kHz時(shí)，由單片機(jī)提供40kHz的基準(zhǔn)時(shí)鐘。然后根據(jù)輸入頻率的大小對基準(zhǔn)時(shí)鐘使用不同的分頻數(shù)，從而產(chǎn)生采樣時(shí)鐘。

　　2 硬件設(shè)計(jì)

　　2.1總體設(shè)計(jì)

　　本系統(tǒng)在硬件上可分為五部分：控制器、測頻及鍵盤控制、波形采樣、程控時(shí)鐘和液晶模塊。系統(tǒng)功能如圖1所示。