题目：多通道动态校准仪

本论文对多通道现场动态校准仪的实现进行了研究。该仪器的主要功能是通过对被测对象提供激励信号，驱动对象工作，并对对象输出信号进行采集，通过相应的应用软件建立对象数学模型。论文工作包括校准仪硬件电路的原理设计和制作，对仪器进行工作参数设置和中断数据传输功能的系统软件实现，以及为被测对象建立数学模型的应用软件实现。该仪器的实现在一定意义上解决了数据采集系统的校准信号源的问题和专用DDS芯片功能固定、控制不灵活的弊端。硬件实现工具为Protel 99SE和Quartus II 4.0，软件开发工具为VC++6.0、Windriver。硬件设计主要包括两大功能模块。一是AD数据采集模块，为实现数据采集的高速和高精度，使用高采样速率的16位模数转换器进行模数转换，并在输入通道和模数转换器之间增加信号程控调理电路。将采集转换得到的数字信号先在FIFO进行缓存，当FIFO中的数据量达到一定量后通过中断方式快速存入主机内存。另一个是DA波形合成模块，一般输出波形都是周期循环的，为了减轻PC104的工作负荷，将要显示波形的数据预先存入SRAM中，通过控制SRAM 的循环读实现波形的连续周期输出。通过动态存储深度实现了任意的波形频率。输出波形幅度和相位可控，有电压和电流两种形式。整个硬件系统所需的时序逻辑控制信号由FPGA经Verilog编程实现。软件部分包括驱动程序和应用程序。驱动程序负责电路板的初始化和工作状态设置、数据采集参数设置和启动、波形的输出数据装载和模拟信号的输出。在数据传输过程中使用硬件中断功能，由于Windows操作系统具有保护机制，对底层硬件进行屏蔽，为了实现PC104主机对仪器扩展板的控制，使用Windriver软件辅助开发设备驱动程序。应用程序则根据施加给对象的激励信号和对象的输出信号,推算出对象的特征参数，得到对象数学模型。根据对象模型的多样性，建立多种建模方法，供用户选择。论文对多通道现场动态校准仪的实现过程和关键技术做了详细的介绍，最后列出了仪器的功能和性能测试结果，完成了仪器的研制。论文同时指出了仪器存在的不足，提出了改进的措施。