基于OMAP-L138的数字示波器微处理器硬件设计
来源： 作者： 发布时间：2014-12-21 10:23:26 浏览量：数字示波器系统硬件结构设计
本设计ADC选用Atmel公司的AT84AD001，该芯片有两个通道，每个通道采样率高达1Gsps，拼合可实现2Gsps的实时采样率;FPGA选用 Xilinx公司Spartan-3A系列的XC3S400A芯片，该芯片内有8064个逻辑单元，360Kbit块RAM，56Kbit分布式 RAM，4个数字时钟管理模块(DCM)，311个I/O口。300KB容量的SRAM芯片外挂在FPGA上作深存储用，由于SRAM存储器容量比 FPGA内部缓存FIFO大得多，能够存储更多的波形数据，因而能观察到更多的波形细节。采用64Mbit容量的SPI Flash存储示波器掉电需要保存的数据，例如程序代码、Boot loader程序、中英文字库、开机画面等。
基于OMAP-L138的示波器硬件系统结构图如图2所示：
图2 数字示波器系统结构图
本设计中，被测信号进入模拟通道调理后送入ADC，ADC对模拟信号采样、量化后，进入FPGA数据流降速和数据同步处理，然后根据存储深度要求选择存入 FPGA内部FIFO或者存入片外SRAM，待FPGA内部FIFO或者片外SRAM满标志有效后，DSP读取采样数据存入DDR2 SDRAM，并完成一系列复杂的处理和运算，如FFT、插值和滤波等，再存入在DDR2内拓展的显示存储区，待需要显示时再由DSP读取显存中的数据通过内部集成的LCD控制器采用DMA方式将数据送到LCD显示，完成一次采集过程。
OMAP-L138与DDR2的接口电路设计
OMAP- L138内部集成的DDR2/Mobile DDR控制器可外接工作频率150MHz的DDR一体成型电感2 SDRAM或者工作频率133MHz的Mobile DDR。本设计采用DDR2 SDRAM作为系统后级波形数据缓存器。较之SDRAM，DDR2 SDRAM不仅读写速度可大幅提高，存储容量更是得到极大扩展,示波器因而能够存储更多波形数据并观察到更多的波形细节，提高示波器对复杂信号和瞬态信号的捕获概率。本设计的DDR2 SDRAM选用镁光公司的DDR2 800内存颗粒，型号为MT47H64M16，容量为1Gbit，核心工作电压为1.8V，核心工作频率为400MHz，由于OMAP-L138内部的 DDR2控制器最高工作频率为150MHz，所以此系统中DDR2需要降频使用。OMAP-L138与DDR2的接口连接示意图如图3所示：
图3 OMAP-L38与DDR2的接口连接示意图
DDR2 的信号线包括时钟、数据和命插件电感令三部分。本设计由DDR2控制器提供差分时钟CLK+和CLK-给DDR2,，差分时钟之间并接一个100Ω的匹配电阻，用以消除时钟的毛刺并限制驱动电流;数据部分主要完成数据传输工作，包括数据线DQ[15:0]、数据同步信号DQS(本设计LDQS对应数据线低八位，UDQS对应数据线高八位)、数据信号屏蔽线DM(在突发写传输时屏蔽不存储的数据，LDM对应数据位低八位DQ[7:0]，UDM对应数据线高八位 DQ[15:8])，本设计在DQS信号和DM信号上串接一个22Ω的电阻，起抗干扰和滤波作用，提高信号质量;命令部分包括行地址选通信号RASn、列地址选通信号CASn、写使能信号WEn、片选信号CSn、时钟使能信号CKE以及芯片内部终端电阻使能ODT，主要完成寻址、组成各种控制命令以及内存初始化工作。本设计由于DDR2控插件电感器制器内没有终端电阻，因此将DDR2 SDRAM的ODT信号直接接地使DDR2芯片内的终端电阻无效。
DDR2的读、写时序图分别见图4和图5：
图4 DDR2的读数据时序图
图5 DDR2的写数据时序图
以太网的接口电路设计
用示波器测量电信号时，信息和测量结果便捷的保存和共享变得日益重要。若数字示波器提供以太网接口，开发人员就可以方便地将测量数据和模压电感结磁芯电感器果通过网络共享，实现远程调试;也可以将波形数据通过网络上传到PC机上，在PC机上实现波形数据的处理、分析和显示。
提高太阳能电池转换效率的设计由于燃烧化石燃料引起的全球变暖环境问题、不断上涨的原油和天然气价格、对原油依赖导致的政治困境，这些问题促使人们不断努力提高能源效率。对于那些能源无法自给的国家，太阳能和其他替代能源拥有无可争议的优势，
一种宽带射频功率放大器的匹配电路设计阻抗变换器和阻抗匹配网络已经成为射频电路以及最大功率传输系统中的基本部件。为了使宽带射频功率放大器的输入、输出达到最佳的功率匹配，匹配电路的设计成为射频功率放大器的重要任务。要实现宽带内的最大功率传输
小白求助什么是拓扑？BUCK BUCK-BOOST是什么意思？ 中文怎么叫？看下