USB仮想オシロスコープの設計
現代の計測機器もコンピュータ技術に基づいて急速に発展しており、仮想計測機器が誕生しました。精度、安定性などの面での要件が高まったため、仮想計測機器は徐々に従来の計測機器に取って代わることになります。USB 仮想オシロスコープは USB インターフェイス技術を使用し、コンピュータの強力なコンピューティングおよび処理能力と一般的なハードウェア計測機器の信号取得、制御能力を組み合わせ、一般的なオシロスコープでは実現できないことを実現します。システム全体で高速キャッシュとローカル インターフェイスを採用しています。
システム全体は、主に高速キャッシュ、ローカルバス、高速 DSP に基づくハードウェア構造を採用しています。完全なデータ取得、処理システムが含まれていますが、主にアナログ増幅、ゲイン制御、および一連の高速制御回路に現れるテスト機器の特性も備えています。ローカルバスはデータ取得システムの中核であり、ローカルバスに接続されたさまざまなモジュールのシステムで構成されています。高速キャッシュは 2 つに分かれており、それぞれ通信インターフェイスと DSP 間のアップリンク通信とダウンリンク通信を担当しています。データ取得システムの通信インターフェイスは、PC コンピューターの IO ポート、メモリウィンドウ マッピング、DMA など、さまざまな方法を使用して実現できます。この論文では、USB インターフェイス伝送技術を使用して、より高い通信速度を満たすという目的を達成しています。
指定されたトリガー条件が満たされると、データ収集システム内の高速制御回路がADコンバーターの作業を開始し、変換されたデータはDSPに格納され、DSPはPCコンピュータによって事前に設定されたアルゴリズムに従ってPCコンピュータに必要な結果を計算し、それらをキャッシュに格納し、PCコンピュータにデータを取得するように通知します。PCコンピュータはデータを取り出した後、データ収集を再開し、トリガー条件が再び満たされるのを待ちます。
データ収集システムと PC コンピュータ間の通信プロトコルはパッシブ プロトコルです。仮想計測システムのハードウェア モジュールでは、PC コンピュータがマンマシン グラフィカル インターフェイスを提供し、データ収集作業を制御する機能を実行します。さまざまな処理アルゴリズムが DSP で実行され、PC コンピュータは必要なレジスタ割り当てを完了するほか、データ収集カードを初期化し、DSP がランタイム プログラムをロードできるようにします。
