USB虛擬示波器

基於計算機技術的現代儀器也快速的發展起來，虛擬儀器應運而生，在對精度、穩定性等方面要求高的場合，虛擬儀器將逐漸取代傳統儀器。usb 虛擬示波器採用usb接口技術，將計算機強大的計算處理能力和一般硬體儀器的信號採集，控制能力結合在一起，從而實現一般示波器所不能實現的功能和友好的界面。

usb虛擬示波器的特點

1、usb 接口 , 免電源; 　2、更適合於筆記本電腦，生產線維修調整，便於出差使用。 　3、小的尺寸(mm):190(l)x100(w)x40(h) ,便於攜帶. 　4、校準信號輸出: 1khz, vp-p: 2v 　5、軟體支持: windows98,windows me, windows nt, windows 2000, windows xp 　6、波形數據可以按時間和電壓輸出到excel表格。 　7、fft 頻譜分析

usb虛擬示波器的設計

如圖所示，整個系統採用高速快取、局部匯流排、高速dsp等為主的硬體結構。它包含了一個完整的數據獲取、處理系統，但是它又是具有測試儀器的特色，這主要表現在模擬放大，增益控制和一系列的高速控制電路;局部匯流排是數據採集系統的核心，組成系統的各個模組均掛接在局部匯流排上;高速快取分為兩路，分別負責通信接口和dsp之間的上行和下行通信。數據採集系統的通信接口可以使用各種方法實現，如pc計算機的io口、存儲器視窗映射、dma等。在本文中，採用usb接口傳輸技術，以達到滿足較高通信速率的目的。 　在規定的觸發條件滿足時，數據採集系統中的高速控制電路啟動ad變換器工作，變換後的數據在dsp中，dsp根據pc計算機預先設定的算法計算pc計算機需要的結果，存儲於高速快取中，並通知pc計算機來取數據，pc計算機取出數據後，重新啟動數據採集，等待觸發條件的又一次滿足。 　數據採集系統與pc計算機的通信協定為被動式協定。在虛擬儀器系統的硬體模組中，pc計算機完成的功能是提供人機圖形界面以及控制數據採集工作，各種處理算法在dsp中運行，pc計算機對採集卡初始化時除了完成必要的暫存器賦值外，還要為dsp載入運行程式。

usb虛擬示波器的usb技術

usb技術的提出是基於採用通用連線技術實現外設的簡單快速連線，達到方便用戶，降低成本，擴展pc機連線外設範圍的目的，使pc的功能擴展變得非常簡便，並且能最大程度地降低用戶對計算機技術的需求，使所有的外設均成為所謂的“傻瓜”式設備。usb的規範能針對不同的性能價格比要求提供不同的選擇，以滿足不同的系統和部件及相應不同的功能，主要有以下優點: 　(1) 終端用戶的易用性; 　(2) 廣泛的套用性; 　(3) 同步傳輸頻寬; 　(4) 靈活性. 　usb技術具有開放性，是非贏利性的規範，得到了廣泛的工業支持。它在數字圖像、電話語音合成、互動式多媒體、消費電子產品等領域得到了廣泛的套用。

usb虛擬示波器的系統結構

一套完整的虛擬儀器系統的結構一般來說分為四層： 　1．測試管理層 用戶使用虛擬儀器生產廠商開發的應用程式， 組成自己的一套測試儀器。 這是虛擬儀器的優 點之一，它可以方便地使用戶根據自己的需要，自己的風格建立自己的測試儀器。 　2．套用（程式）開發層 由生產商提供的軟體開發工具，如 ni（national instruments）公司的 labview 軟體， labwindows/cvi 軟體。用戶可以用這類軟體進行深層開發，以擴展儀器原有的功能。 　3．儀器驅動層 由生產商開發，針對不同類型的儀器有不同的驅動程式接口。為給用戶提供方便、易用的儀 器驅動程式， 泰克公司、 惠普公司和美商國家儀器公司等 35 家國際上最大的儀器公司成立了 vxi plug & play 系統聯盟，並於推出 visa（virtu-al instrument software architecture）標準。 　4．i/o 匯流排驅動層 由生產商開發， 用於將不同類型的實際儀器通過相同標準的匯流排連線起來形成一套完整的測 試系統，如得到廣泛套用的 vxi（開放式測量系統）匯流排系統。

usb虛擬示波器的功能發展

1、一機多用。兼具頻譜分析儀，波形記錄儀，波形發生器，頻率計，電壓表，聲學分析圖示儀，數學相關圖示儀和數字存儲示波器等8大功能。 　2、中英文版本，語言可以互相切換。 　3、記錄存儲和回放功能。可以記錄當前一屏，也可以記錄全程波形。操作記錄和回放功能宛如操作電腦dvd。 　4、多種記錄存儲方案。數據可以導入word，excel，notepad，方便形成報表和利用excel強大的圖表功能進一步分析。 　5、專用刪除數據檔案的功能。線上記錄功能產生的數據檔案不是單一檔案，而是系列檔案。專用刪除功能針對系列檔案刪除，提升軟體的環保程度，用戶使用更加方便。 　6、畫面可以放大和縮小。滑鼠在波形畫面邊緣可以引發波形畫面伸縮圖示出現，用戶此時可以拖動伸縮圖示，改變波形畫面的高度和寬度。用戶也可以通過工具列來改變波形畫面的高度和寬度。波形畫面可以存儲為jpg檔案，也拷貝到word、excel。 　7、多種專業圖形顯示，如頻譜分析儀，李沙育波形,聲學專業圖,數學相關圖等。 　8、頻譜分析儀功能。比較一般頻譜分析儀，更可以觀察和讀出頻點的具體數值和相對數值。 　9、豐富的計算顯示區。時域波形下方是參數顯示區，可以顯示平均值、最大值、最小值、有效值、峰峰值、有效值等。雙擊顯示參數，可以設定該位置的顯示項目和顏色。線上參數可以方便地拷貝到其它文檔。 　10、系統參數設定，電腦自動存儲。用戶更可以將測量特定信號的各項設定儲存起來，以備調用。 　11、系統線上自動校準功能，保證系統精準。系統會智慧型調入每台機器的校準參數。 　12、波形線上列印。 　13、雙通道同步實時採樣。 　14、選單樣式可變。旋鈕有3d立體風格和平面風格任選。 　15、快捷工具列，用戶可以自選是否啟用工具列。工具列包括一些常用的操作，如選單風格選擇，波形視窗大小直接調節。工具列有中英文操作提示。 　16、電壓檔位列表和電平位置列表，使用戶調節更直觀。用戶更可以使用微調按鍵來調節電平位置。 　17、豐富的顏色設定，圖形化操作，線型選擇，操作便捷。 　18、智慧型搜尋波形。可以持續鎖定和跟蹤波形，使波形自動顯示在合適的位置和合適的時基（頻率）。 　19、硬拷貝功能。可以直接將波形拷貝到word, excel等軟體。 　20、通道互動數學運算功能。多種工作模式。多種信號耦合方式（ac，dc和gnd）。 　21、多種觸發類型。水平方向（釋抑比）和垂直方向（觸發電平）的觸發位置精確可調。用戶更可以方便地使用滑鼠來拖動觸發標識，調節觸發電平和水平觸發位置（釋抑比）。 　22、即插即用，自動搜尋和識別儀器，顯示儀器細分型號。 　23、體積小，易於攜帶。金屬外殼，抗干擾強。無須外接電源，配上手提電腦，野外使用更方便。 　24、一帶多功能。一台電腦可以同時帶多台usb示波器，從而達到一台電腦觀測更多通道的目的。 　25、軟體持續改進和升級，usb示波器擁有先進功能。 　26、繼承傳統儀器的優勢，友好的人機界面，易於操作使用。