白炳良，王灵芝

（闽南师范大学，福建 漳州 363000）

基于PIC及FPGA的简易信号分析仪设计

白炳良，王灵芝

（闽南师范大学，福建 漳州 363000）

高速数据采集与信号分析是信号分析仪的关键。设计以PIC16F877A单片机为核心，DA芯片MCP4922及可变增益放大器AD603构成程控放大电路；CCP模块实现频率测量；AD转换器AD9288及FPGA实现高速实时数据采集，并由LCD液晶显示被测数据及波形。由单片机读取FPGA中FIFO的缓存数据，实现对正弦波、三角波、方波等幅值、电压真有效值的测量及信号波形判断，实验效果实用良好。

高速数据采集；单片机；现场可编程门阵列；FIFO技术；高速模数转换器；程控放大电路

随着微电子技术和计算机技术的不断发展，信号的分析变得越来越重要，信号分析仪是一种可以用来观察、测量、记录各种瞬时电压，并能以波形方式显示其与时间关系的电子测量仪器。它能说明信号的许多特性参数:频率、幅度、真有效值等，并能对输入信号波形自动识别。

高速实时的数据采集经模数转换后，必须要求具有与之匹配的高速缓存器件，传统的数据采集方案已不能满足高速实时数据采集应用，因此需要设计高性能的数据采集与处理系统［1］。由于单片机指令周期及数据处理速度的问题，无法满足高速实时数据采集，FPGA具有高的时钟频率、运行速度快、功耗低、组成灵活等特点［2-3］。因此设计了利用单片机、高速AD、FPGA等构成信号分析仪:实现周期信号频率范围为20 Hz～250 KHz、输入电压范围为0.05 Vpp～10 Vpp的情况下，系统能完成对正弦波、三角波、方波三种输入信号相关参数的测量并显示波形。……