Projekt wirtualnego oscyloskopu USB
Cały system przyjmuje strukturę sprzętową opartą na pamięci podręcznej, magistrali lokalnej, szybkim procesorze DSP itp. Zawiera kompletny system akwizycji i przetwarzania danych, ale ma także cechy instrumentu testowego, co odzwierciedla się głównie we wzmocnieniu analogowym, kontrola wzmocnienia i szereg szybkich obwodów sterujących; magistrala lokalna stanowi rdzeń systemu akwizycji danych i stanowi system. Każdy moduł jest podłączony do magistrali lokalnej; pamięć podręczna jest podzielona na dwa kanały, które są odpowiednio odpowiedzialne za komunikację w górę i w dół pomiędzy interfejsem komunikacyjnym a procesorem DSP. Interfejs komunikacyjny systemu akwizycji danych można realizować różnymi metodami, takimi jak port IO komputera PC, mapowanie okna pamięci, DMA itp. W artykule wykorzystano technologię transmisji interfejsu USB, aby osiągnąć cel spełnienia wyższych wymagań stawki komunikacyjne.
Po spełnieniu określonych warunków wyzwalania szybki obwód sterujący w systemie gromadzenia danych uruchamia konwerter AD. Przekonwertowane dane znajdują się w DSP. DSP oblicza wyniki wymagane przez komputer PC na podstawie algorytmu ustawionego przez komputer PC i przechowuje je w pamięci podręcznej. i powiadom komputer PC o konieczności pobrania danych. Po pobraniu danych komputer PC ponownie rozpoczyna zbieranie danych i czeka na ponowne spełnienie warunku wyzwalającego.
Protokół komunikacyjny pomiędzy systemem akwizycji danych a komputerem PC jest protokołem pasywnym. W module sprzętowym systemu instrumentów wirtualnych funkcją realizowaną przez komputer PC jest zapewnienie interfejsu graficznego człowiek-maszyna i sterowanie pracą akwizycji danych. W dsp uruchamiane są różne algorytmy przetwarzania. Kiedy komputer PC inicjuje kartę akwizycyjną, oprócz wykonania niezbędnych przypisań rejestrów, załaduj także działający program dla dsp.
Technologia USB wirtualnego oscyloskopu USB
Proponowana technologia USB opiera się na wykorzystaniu uniwersalnej technologii połączeń w celu uzyskania prostego i szybkiego podłączenia urządzeń peryferyjnych, aby ułatwić użytkownikom, obniżyć koszty i rozszerzyć gamę urządzeń peryferyjnych podłączanych do komputerów PC. Dzięki temu rozbudowa funkcji komputerów PC jest bardzo prosta i może zmaksymalizować zmniejszenie zapotrzebowania użytkownika na technologię komputerową i sprawić, że wszystkie urządzenia peryferyjne staną się tak zwanymi urządzeniami „głupimi”. Specyfikacje USB mogą zapewniać różne opcje dla różnych wymagań w zakresie stosunku wydajności do ceny, aby spełnić różne systemy i komponenty oraz odpowiadające im różne funkcje. Główne zalety są następujące:
(1) Łatwość obsługi dla użytkowników końcowych;
(2) Szerokie zastosowanie;
(3) Szerokość pasma transmisji synchronicznej;
(4) Elastyczność.
Technologia USB ma charakter otwarty, jest specyfikacją non-profit i uzyskała szerokie wsparcie przemysłowe. Jest szeroko stosowany w obrazach cyfrowych, syntezie mowy telefonicznej, interaktywnych multimediach, elektronice użytkowej i innych dziedzinach.
Struktura systemu wirtualnego oscyloskopu USB
Struktura kompletnego systemu instrumentów wirtualnych jest ogólnie podzielona na cztery warstwy:
1. Użytkownicy zarządzający testami korzystają z aplikacji opracowanych przez producentów instrumentów wirtualnych w celu stworzenia własnego zestawu instrumentów testowych. To jedna z zalet instrumentów wirtualnych. Pozwala użytkownikom łatwo budować własne przyrządy testowe zgodnie z własnymi potrzebami i stylem.
2. Warstwa programistyczna aplikacji (programu) składa się z narzędzi programistycznych dostarczonych przez producentów, takich jak oprogramowanie LabVIEW firmy NI (NATIONALINSTRUMENTS) oraz oprogramowanie LabWindows/CVI. Użytkownicy mogą używać tego typu oprogramowania do dogłębnego rozwoju i rozszerzania oryginalnych funkcji instrumentu.
3. Warstwa sterownika instrumentu została opracowana przez producenta i ma różne interfejsy sterowników dla różnych typów instrumentów. Aby zapewnić użytkownikom wygodne i łatwe w użyciu sterowniki instrumentów, 35 największych na świecie producentów instrumentów, w tym Tektronix, Hewlett-Packard i National Instruments, utworzyło sojusz systemowy VXIplug&play i uruchomiło VISA (Virtu-al Instrument Software Architecture ) standardowe.
4. Warstwa sterownika magistrali we/wy jest opracowywana przez producentów w celu łączenia różnych typów rzeczywistych przyrządów za pośrednictwem tej samej standardowej magistrali w celu utworzenia kompletnego systemu testowego, takiego jak szeroko stosowany system magistrali VXI (Open Measurement System).
