李鸿松，武 锦，李泽宏，周 磊，季尔优

（1.电子科技大学电子科学与工程学院，成都 610054；2.中国科学院微电子研究所，北京 100029)

1 引言

示波器是一种功能众多的电子测量测试仪器，可以将肉眼看不见的模拟信号转换为肉眼可见的波形图像，便于人们研究和分析处理模拟信号。虚拟仪器是以计算机软件为核心，功能可以由用户自由定义、修改和设计，具有虚拟面板的一种新型仪器模式。基于虚拟仪器的思想，本文提出了一种基于FPGA和国产ADC芯片的虚拟示波器的硬件结构设计和实现方案。该方案以FPGA作为主逻辑控制单元，当硬件电路检测到模拟信号输入时，经过模拟前端处理和AD转换，在时钟信号控制下将转换后的数字信号同步到FPGA控制的存储单元中，最后通过PCIE接口传输至上位机完成信号处理、分析、测量、显示等功能。

虚拟仪器是一种新型仪器模式，通过电子仪器与计算机应用深层次结合而成，比传统仪器和一般智能仪器具有更强大的功能，是仪器发展的又一次飞跃。虚拟示波器就是虚拟仪器的一种，可以实现传统示波器大部分的功能，而且在很大程度上有着传统示波器无法比拟的优点，比如丰富齐全的功能、使用简单灵活和低廉的价格等。

2 总体硬件结构设计

本次设计是基于数据采集上的虚拟仪器系统方案来完成实现的虚拟示波器功能，通过FPGA与ADC完成数据采集并借助于上位机来完成各种信号的处理、分析、显示和存储等功能[1]，其硬件结构如图1所示。……