基于嵌入式的通用电子测量仪器硬件平台设计研究

裴晓燕

（晋中职业技术学院，山西晋中，030600）

0 引言

通过应用嵌入式系统与模块功能设置，可以优化通用电子测量仪器结构、扩展应用功能、增强应用效用。例如，在现阶段使用的通用电子测量仪器之中，主要包括：（1）数字存储示波器；（2）数据记录仪；（3）数字频率计；（4）频谱分析仪；（5）任意波形发生器；（6）多功能函数发生器；（7）噪声发生器。由于此类仪器在重量、体积、通用性能、功耗等方面，均具备一定的比较优势。因而，在与嵌入式系统进行技术融合应用的过程中，通常会根据通用电子测量仪器的实际使用需求，对其硬件平台进行具体设计。

1 嵌入式通用电子测量仪器体系结构

通用电子测量仪器的功能主要包括了信号产生-获取、数据采集-控制、数据分析-处理、数据输出-显示四大部分。通常设计的典型性嵌入式通用电子测量仪器系统中，上层由嵌入式计算机平台与嵌入式软件平台构成，下层以仪器硬件电路作为支撑。其中，嵌入式计算机系统中包括了CPU、DSP、FPGA、内存，同时，设置有人机交互接口、通信及I/O接口，以及A/D转换模块。用户在具体应用中可以根据在电源系统、DUT、参考信号支持下，通过数字信号调理、RF信号调理、模拟信号调理、RF信号下变频等直接连接到嵌入式计算机系统。具体的仪器系统结构见下图1。

图1 嵌入式通用电子测量仪器系统结构

2 嵌入式通用电子测量仪器硬件平台硬件设计分析

2.1 仪器硬件平台设计

首先，在硬件组成结构方面，主要按照模块化的单元制式，进行平台基本结构设置，见下图2。……