基于SoPC的數字示波器設計
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3 SoPC設計
本設計中使用的是NiosⅡ／f處理器，使用硬件乘除法器，工作于50 MHz。使用FPGA內嵌的RAM塊作為系統的運行內存。采用FLASH作為片外存儲器，保存用戶(hù)程序，其通過(guò)Avalon總線(xiàn)三態(tài)橋與NiosⅡ處理器相連。
3．1 SoPC軟件設計
系統開(kāi)機調用相關(guān)函數初始化LCD，SD卡和FAT文件系統之后，首先繪制圖形界面，輸出固定信息，接著(zhù)讀取波形參數，將其顯示在LCD上，然后等待FIFO寫(xiě)滿(mǎn)。若FIFO寫(xiě)滿(mǎn)則將FIFO數據讀入緩沖區中，同時(shí)在屏幕上繪制波形，獲得波形的最大和最小值。最后如果有用戶(hù)按鍵輸入則處理按鍵事件，否則檢測波形參數是否變化，若有變化則更新顯示，否則等待FIFO寫(xiě)滿(mǎn)，進(jìn)行下一次顯示。流程如圖3所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/177387.htm
3．1．1 SoPC底層軟件設計
底層軟件為各設備的驅動(dòng)程序，主要有：
(1)LCD驅動(dòng)。根據顯示內容的需求，LCD驅動(dòng)程序設計了以下函數：
①發(fā)送數據／命令：將數據／命令通過(guò)驅動(dòng)器發(fā)送到LCD；
②LCD初始化：完成LCD的上電復位和初始化；
③LCD清屏：清空顯示；
④輸出一個(gè)像素：在指定位置輸出一個(gè)指定顏色的像素點(diǎn)；
⑤畫(huà)直線(xiàn)：畫(huà)從(x0，y0)到(x1，y1)的指定顏色的直線(xiàn)；
⑥畫(huà)矩形：畫(huà)從(x0，y0)到(x1，y1)的指定顏色的矩形，可選擇是否填充；
⑦輸出一個(gè)字符：在指定位置輸出一個(gè)指定顏色的字符；
⑧輸出一個(gè)字符串：在指定位置輸出一個(gè)指定顏色的字符串。
(2)SD卡驅動(dòng)。SD卡通信采用SPI模式，SD卡驅動(dòng)的函數及功能為：
①發(fā)送數據／命令：將數據／命令發(fā)送到SD卡；
②讀取數據：從SD卡讀取一個(gè)字節；
③SD卡復位：SD卡上電后復位并使其進(jìn)入SPI模式；
④SD卡初始化：初始化SD卡使其作好數據讀寫(xiě)準備；
⑤讀一個(gè)扇區：從指定的扇區地址讀取一個(gè)扇區的數據到緩沖區；
⑥寫(xiě)一個(gè)扇區：將緩沖區數據寫(xiě)入指定的扇區地址處。
(3)FAT16文件系統。FAT16文件系統的主要函數及功能為：
①FAT初始化：獲取每簇的扇區數、FAT表地址、根目錄地址和FAT表占用的扇區數等FAT信息；
②確定文件名稱(chēng)：查找已存在的波形文件以確定要保存的文件的名稱(chēng)；
③添加根目錄項：將保存的文件的名稱(chēng)、大小、位置等添加到根目錄；
④添加FAT表項：查找FAT表的空簇，將新文件的簇號寫(xiě)入FAT表。
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