专利名称：一种基于fpga的测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数字电子、模拟电子技术领域，具体涉及一种基于FPGA的掌上测
试装置。
背景技术：
示波器、数字万用表等都是用途十分广泛的电子测量仪器。但是，这些产品都是针对某一专业设计的，或者功能比较单一。为了进行一项实验，需要多种实验设备，更重要的是这些设备都是台式的，造价高，体积大，携带不方便，离开实验室就没有办法工作。近十年来，我国各高校的办学规模和招生人数不断扩大，促进了高等教育事业的蓬勃发展，同时也出现了一些相应的问题。例如:实验室规模小，满足不了学生实验的要求，课程设计、毕业设计更是缺少场地与设备。由于在校学生数量的不断增加，造成了高校教育资源短缺。
发明内容针对目前教学设备与仪器都是偏向某一专业，或者功能单一，而且这些设备都是台式的，成本高，体积大，携带不方便的缺陷，本实用新型的目的在于，提供一种价格低廉、便于携带的基于FPGA的掌上测试装置，提供示波器和电压表的功能。为了实现上述任务，本实用新型采取如下的解决方案:一种基于FPGA的测试装置，包括放大器、第一 A/D转换器、第二 A/D转换器、处理器、LED显示器和键盘，其中，第一 A/D转换器、第二 A/D转换器和键盘分别连接处理器的输入端，处理器的输出端连接LED显示器，放大器的输出端连接第一 A/D转换器。本实用新型 的其他技术特点:所述的放大器采用LM358运算放大器。所述的第一 A/D转换器米用TLC5510转换器。所述的第二 A/D转换器采用ADC0809转换器。所述的处理器采用EP1C12Q240C芯片。本装置利用FPGA芯片的高效处理能力，结合放大器、A/D转换器等器件，实现了示波器和数字电压表的功能。本装置所用器件少，电路结构简单，而且该装置体积小、便于携带、开发成本低，是一个效果较好的掌上试验测试装置。
图1是本实用新型的连接关系示意图。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
具体实施方式
遵从上述技术方案，本实施例给出了一种基于FPGA的测试装置，如图1所示，包括放大器、第一 A/D转换器、第二 A/D转换器、处理器、LED显不器和键盘,其中，第一 A/D转换器、第二 A/D转换器和键盘分别连接处理器的输入端，处理器的输出端连接LED显示器，放大器的输出端连接第一 A/D转换器。在本实施例中，放大器采用LM358运算放大器。LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。本装置中放大器接入信号源，起到信号放大的作用。第一 A/D转换器采用TLC5510转换器，TLC5510是美国德州仪器(TI)公司的8位半闪速架构A/D转换器，采用CMOS工艺，大大减少比较器数。TLC5510最大可提供20Ms /s的采样率，工作电源为5V，功耗为100mW。内置采样保持电路，可简化外围电路设计。该转换器用于对信号进行模数转换。第二 A/D转换器采用ADC0809转换器，CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式A/D模数转换器。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。所述的处理器采用EP1C12Q240C芯片，该芯片是一种高效的FPGA芯片，该芯片内部包括可配置逻辑模块CLB、输出输入模块IOB和内部连线三个部分。FPGA的逻辑是通过向内部静态存储单元加载编程数据来实现的，存储在存储器单元中的值决定了逻辑单元的逻辑功能以及各模块之间或模块与I/O间的联接方式，并最终决定了 FPGA所能实现的功能，该芯片允许无限次的编程。所述的键盘的作用是输入示波器参数、选择功能等。本装置在实现示波器功能时，将外部信号源连接LM358放大器。该信号源经过LE358放大器进行放大整形后，传送给高速A/D转换器TLC5510，A/D转换器将信号进行模数转换后，将数字信号 传递传给FPGA处理器，以进行进一步的处理，然后将处理后的输入信号源波形经LED显示器显示出来。在实现电压表的功能时，将模拟直流电压连接第二 A/D转换器ADC0809，模数转换器ADC0809用于把被测模拟直流电压转换为数字量，FPGA芯片EP1C12Q240C用于模数转换控制和测量数据处理，然后将处理后得到的电压数据通过LED显示器显示出来。这样，一个数字直流电压表就可以正常工作了。本实用新型采用的电子元器件均为已知产品，本领域技术人员根据本实用新型的技术方案即可知电子元器件的具体连接方式。
权利要求1.一种基于FPGA的测试装置,其特征在于,包括放大器、第一 A/D转换器、第二 A/D转换器、处理器、LED显示器和键盘，其中，第一 A/D转换器、第二 A/D转换器和键盘分别连接处理器的输入端，处理器的输出端连接LED显示器，放大器的输出端连接第一 A/D转换器。
2.如权利要求1所述的基于FPGA的测试装置，其特征在于，所述的放大器采用LM358运算放大器。
3.如权利要求1所述的基于FPGA的测试装置，其特征在于，所述的第一A/D转换器采用TLC5510转换器。
4.如权利要求1所述的基于FPGA的测试装置，其特征在于，所述的第二A/D转换器采用ADC0809转换器。
5.如权利要求1所述的基于FPGA的测试装置，其特征在于，所述的处理器采用EP1C12Q240C 芯片 。
专利摘要本实用新型公开了一种基于FPGA的测试装置，包括放大器、第一A/D转换器、第二A/D转换器、处理器、LED显示器和键盘，其中，第一A/D转换器、第二A/D转换器和键盘分别连接处理器的输入端，处理器的输出端连接LED显示器，放大器的输出端连接第一A/D转换器。本装置利用FPGA芯片的高效处理能力，结合放大器、A/D转换器等器件，实现了示波器和数字电压表的功能。本装置所用器件少，电路结构简单，而且该装置体积小、便于携带、开发成本低，是一个效果较好的掌上试验测试装置。
文档编号G01R19/25GK203133136SQ2012207254
公开日2013年8月14日 申请日期2012年12月25日 优先权日2012年12月25日
发明者刘伟, 王丽媛, 冯谣, 张玮龙, 魏海娇, 邬果昉, 郎明华, 徐海洋, 赵玉顺 申请人:长安大学