Progettazione di oscilloscopio virtuale USB
L'intero sistema adotta una struttura hardware basata su cache, bus locale, DSP ad alta velocità, ecc. Contiene un sistema completo di acquisizione ed elaborazione dei dati, ma ha anche le caratteristiche di uno strumento di test, che si riflette principalmente nell'amplificazione analogica, ottenere il controllo e una serie di circuiti di controllo ad alta velocità; il bus locale è il cuore del sistema di acquisizione dati e costituisce il sistema. Ogni modulo è collegato al bus locale; la cache è divisa in due canali, che sono rispettivamente responsabili delle comunicazioni upstream e downstream tra l'interfaccia di comunicazione e il DSP. L'interfaccia di comunicazione del sistema di acquisizione dati può essere implementata utilizzando vari metodi, come la porta IO del computer PC, la mappatura della finestra di memoria, DMA, ecc. In questo articolo, la tecnologia di trasmissione dell'interfaccia USB viene utilizzata per raggiungere lo scopo di soddisfare livelli più elevati velocità di comunicazione.
Quando le condizioni di attivazione prescritte sono soddisfatte, il circuito di controllo ad alta velocità nel sistema di acquisizione dati avvia il convertitore AD. I dati convertiti si trovano nel DSP. Il DSP calcola i risultati richiesti dal computer PC in base all'algoritmo preimpostato dal computer PC e li memorizza nella cache. e notificare al computer PC di recuperare i dati. Dopo che il PC ha recuperato i dati, riavvia la raccolta dei dati e attende che la condizione di attivazione venga nuovamente soddisfatta.
Il protocollo di comunicazione tra il sistema di acquisizione dati ed il computer PC è un protocollo passivo. Nel modulo hardware del sistema di strumenti virtuali, la funzione completata dal computer è quella di fornire un'interfaccia grafica uomo-macchina e controllare il lavoro di acquisizione dei dati. Nel dsp vengono eseguiti vari algoritmi di elaborazione. Quando il computer PC inizializza la scheda di acquisizione, oltre a completare le necessarie assegnazioni dei registri, carica anche il programma in esecuzione per dsp.
Tecnologia USB dell'oscilloscopio virtuale USB
La tecnologia USB viene proposta basandosi sull'utilizzo della tecnologia di connessione universale per ottenere una connessione semplice e veloce delle periferiche, così da agevolare gli utenti, ridurre i costi ed ampliare la gamma di periferiche collegate ai PC. Rende molto semplice l'espansione delle funzioni dei PC e può massimizzare la riduzione della domanda di tecnologia informatica da parte dell'utente e rendere tutte le periferiche i cosiddetti dispositivi "folli". Le specifiche USB possono fornire diverse opzioni per diversi requisiti di rapporto prestazioni-prezzo per soddisfare diversi sistemi e componenti e corrispondenti diverse funzioni. I principali vantaggi sono i seguenti:
(1) Facilità d'uso per gli utenti finali;
(2) Ampia applicabilità;
(3) larghezza di banda di trasmissione sincrona;
(4) Flessibilità.
La tecnologia USB è aperta, una specifica senza scopo di lucro e ha ricevuto un ampio supporto industriale. È stato ampiamente utilizzato nelle immagini digitali, nella sintesi vocale telefonica, nei contenuti multimediali interattivi, nell'elettronica di consumo e in altri campi.
Struttura del sistema dell'oscilloscopio virtuale USB
La struttura di un sistema di strumenti virtuali completo è generalmente divisa in quattro strati:
1. Gli utenti della gestione dei test utilizzano applicazioni sviluppate dai produttori di strumenti virtuali per creare il proprio set di strumenti di test. Questo è uno dei vantaggi degli strumenti virtuali. Consente agli utenti di costruire facilmente i propri strumenti di test in base alle proprie esigenze e al proprio stile.
2. Il livello di sviluppo dell'applicazione (programma) è costituito da strumenti di sviluppo software forniti dai produttori, come il software LabVIEW di NI (NATIONALINSTRUments) e il software LabWindows/CVI. Gli utenti possono utilizzare questo tipo di software per uno sviluppo approfondito per espandere le funzioni originali dello strumento.
3． Il livello del driver dello strumento è sviluppato dal produttore e dispone di diverse interfacce driver per diversi tipi di strumenti. Per fornire agli utenti driver di strumenti convenienti e facili da usare, 35 delle più grandi società di strumenti del mondo, tra cui Tektronix, Hewlett-Packard e National Instruments, hanno creato l'alleanza di sistema VXIplug&play e lanciato VISA (Virtu-al Instrument Software Architecture ) standard.
4． Il livello del driver del bus I/O è sviluppato dai produttori per collegare diversi tipi di strumenti reali attraverso lo stesso bus standard per formare un sistema di test completo, come il sistema bus VXI (Open Measurement System) ampiamente utilizzato.
