基于TMS320F28033的20MHz手持式雙蹤袖珍示波器

　　摘要：項目實(shí)現的是一個(gè)手持式雙蹤袖珍示波器，以TMS320F28033為核心，由信號放大電路、信號采集電路、數據存儲與處理模塊、系統控制與顯示模塊等部分組成。信號放大電路先對輸入信號進(jìn)行程控增益放大。信號采集電路使用高速ADC對信號進(jìn)行模數轉換，數據送入以FPGA為核心的數據存儲與處理模塊。TMS320F28033控制液晶顯示和觸摸輸入。系統具有體積小、輸入阻抗小、功耗小等特點(diǎn)。

　　引言

　　基于性能夠用、體積夠小的原則，本項目設計的示波器解決了以下幾個(gè)問(wèn)題：

　　(1)利用新穎的設計取代了傳統示波器中必需的繼電器，而同樣實(shí)現DC/AC耦合的電切換，體積很小;

　　(2)實(shí)現了很高的輸入阻抗和很小的輸入電容;

　　(3)主控采用了功能強大，外設豐富，功耗低的TMS320F28033，簡(jiǎn)化了系統設計，減小了體積，有助于設計最終實(shí)現了真正的袖珍與便攜。

　　系統方案

　　系統整體設計見(jiàn)圖1。主控TMS320F28033負責控制液晶和觸摸輸入，即“人機界面”。使用GPIO模擬8080總線(xiàn)控制液晶，使用具有輸入輸出功能的AIO以及內部ADC實(shí)現觸摸輸入。通過(guò)SPI與FPGA交換數據，并對數據進(jìn)行處理和顯示。系統的數字校準也是在其中完成的。同時(shí)還有檢測電源電壓的功能。FPGA把高速ADC輸出的數據流存儲在內部SRAM中，通過(guò)PWM控制輸出占空比，濾波后以其直流電平控制壓控增益放大器的增益，通過(guò)IO控制模擬開(kāi)關(guān)的通斷實(shí)現DC/AC耦合的切換。FPGA內部邏輯實(shí)現了信號的觸發(fā)控制，通過(guò)SPI把數據傳送到TMS320F28033?！　?/p>

 

　　信號進(jìn)入系統，先后經(jīng)過(guò)跟隨保持、直流/交流耦合、程控增益放大、帶寬限制濾波器，再進(jìn)入高速ADC——ADS62P22。為了防止頻譜混疊，對輸入高速ADC的信號使用阻容網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行了帶寬限制。低通阻容網(wǎng)絡(luò )的輸入帶寬是20MHz。