示波器高级触发功能设计与解码分析

作     者：廖秋兰 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：叶芃

授予年度：2022年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：波形搜索 软件触发 触发扫描 解码分析 

摘      要：随着电子技术的高速发展,测试人员对捕获测试信号中的特定事件、准确解析协议信号中的数据信息的需求也日益增长,因此研发具有更全面测试方案的示波器平台非常重要。本文基于12 bit数字存储示波器平台,使用“FPGA+PCIe接口+工控机的整机架构,采用C#语言在Visual Studio开发工具上实现了搜索与标注、高级触发和解码分析功能的软件设计。具体内容如下:1、搜索与标注模块:总结出波形基本点的查找算法,根据波形的基本点提出了边沿序列和脉冲序列的搜索算法,具体分析每种搜索类型的特点,共实现了8种搜索类型。使用波形缩放功能可以查看标注事件对应的波形细节,与触发的交互功能帮助用户快速设置触发条件,标注表保存并展示多组搜索结果,用户通过参数列表能够查看事件详情。2、高级触发模块:设计了应用于硬件触发系统之上的两种软件触发类型和触发扫描功能。采用波形某些参数的测量结果作为限制条件查找测量点,并重合测量点与触发点,共实现了13种参数作为限制条件的测量触发功能。在采集的长波形中判断每一幅波形是否满足多区域关联的条件完成可视触发功能。触发扫描针对边沿、脉宽、毛刺、欠幅、间隔和斜率这6种触发类型自动训练出一系列临界触发条件并依次应用,并通过增强或减弱值比例达到调节训练强度的效果。3、解码分析模块:软件循环获取用户在面板上的设置,由PCIe接口向硬件发送解码参数控制指令,控制硬件的解码工作,并将硬件RAM中的解码数据包读回到软件缓冲区,使用多线程技术解析数据包并以总线形式对应显示模拟波形与结果标签,最终完成了CAN FD协议的解码分析工作。本文采用多线程编程思想,并结合软件模块化设计,完成了各模块的编码工作。最终,各模块在工控机中稳定运行并正确实现功能。