● 摘要
随着仪器仪表技术和计算机技术的飞速发展，新一代的电子仪器越来越多的受到人们的关注与青睐。数字化仪正是这样一种基于计算机技术的能够对模拟信号进行实时采集与处理能力的电子示波器，由于其具备快速的采样率、持续大容量数据存储和传输能力、高度的模块化以及灵活和多样的软件编程性能等诸多优点，因此，在当今自动测试领域得到了广泛的应用。本课题针对某重点工程项目的需要，设计了一种基于PCI Express总线技术的高速数字化仪，并且在此硬件基础上主要对该数字化仪的软件进行需求分析和设计研究。高速数字化仪总体软件可分为驱动软件、动态链接库软件和应用软件三个主要模块。在驱动软件方面，为满足数字化仪实时性能的要求，采用了RTX设备驱动的开发技术。同时为实现大数据量的高速传输需要，采用了DMA传输方式。数字化仪应用软件采用面向对象的高效C#语言开发实现，通过调用动态链接库的接口函数实现对数字化仪硬件的各功能模块进行控制。作为新一代的电子示波器，数字化仪应用软件的设计需要反映仪器本身所有可执行的功能。本文根据数字化仪的总体设计方案，对数字化仪应用软件的各个功能模块进行了详细的需求分析，同时结合论文介绍的数字化仪硬件平台，对波形显示、通道控制、触发、数据采集、保存与回放、FFT、数字滤波器、数据库等主要应用软件的功能模块进行了详细的设计与实现。论文的最后采用高频信号源对所设计的数字化仪进行大量实验测试，并通过数据分析和比较保证了数字化仪运行的稳定性和可靠性。