XX学院信息工程学院
学士学位文开题报告
课题名称 基51单片机数字示波器设计
学生姓名
导师姓名
系部 信息工程学院
学科专业 电子信息科学技术
年 级 级
文工作
起止时间 200811152009528
信息工程学院制
2008 年 X 月 X 日 填写
填 表 需 知
填写表前学生应根表部分求写出初稿指导老师两名评阅教师审查通
二 参指导教师评阅教师意见修改初稿正式填写表填容确定般意变动
三 表部分够填写行加页
四 表式两份指导教师份（电子稿）系部份
课题源
十年国数字示波器技术研究发展取相成果国示波器行业总体水较落国产示波器智化数字化集成化低模拟示波器然量数字存储示波器研究开发国尚属起步阶段数字存储示波器市场全部国外厂家占领均国民生产总值较低中国价格高昂国外产品难普严重阻碍国电子相关行业发展提高国产数字示波器水说课题次非常意义尝试
通示波器存弊端限制：首先通示波器造价高次通示波器升级困难第三通示波器处理模拟信号模拟信号处理起困难第四通示波器精度低第五通示波器操作复杂开发数字存储示波器非常必51单片机中C语言编制关数处理程序采集信号进行处理许测量结果效弥补通示波器足例测信号频谱功率机误差等通（模拟）示波器法胜充分显示数字存储示波器优越性
二 选题国外研究现状水研究目标意义（包括应前景科学意义理价值）参考文献
国外研究现状水
目前数字示波器市场流产品然国外产品中美国TEK公司示波器直处领先位世界公认示波器权威TEK推出TDS系列示波器具独特保证信号高保真度获取结构够利先进触发系统提供快速瞬态信号重复信号通道获取显示测量效修正先进波形处理TDS201示波器具100MHz带宽1GSs等效采样率记录长度达25K部采取高保真度获取技术操作简单力科公司示波器方面世界排行第三推出种型号示波器具独特点动测试32种参数：LC534ALC574A数字示波器带宽1GHz采样速率4GSs该示波器采96MHzPOWER PC603e处理器8～64MB系统RAM1MB视频存储器32kB高速缓存智化存储器理系统快速刷新波形动态分配处理器采集存储器运算存储器资源保证示波器资源佳利该系列采9英寸彩色显示器提供8波形画面方便容易观察信号细节8踪显示运算功放缩参考存储器通道组合屏幕显示显示参数该示波器信号分析方面具较强处理功时完成4种处理功：加减取反恒等累加均值正弦值FFT均运算5窗功频谱分析功
前国数字存储示波器市场出现产品高带宽100MHz普源精电公司DS3102系列产品带宽100MHz等效采样率10GSs受高速取样技术限制国100MHz带宽数字示波器采重复取样技术
研究目标意义
课题求研制台单通道简易数字示波器求输入波形输出波形步够实现输出波形幅值放缩
通课题研究进步巩固学知识时学课程外知识培养综合应知识力锻炼动手力实际工作力学理实践结合起研究程身参者极锻炼参加实际工作做准备
传统模拟示波器相数字存储示波器仅具存储波形体积功耗低方便等优点具强信号实时处理分析功电子测量领域数字存储示波器正逐渐取代模拟示波器目前国高性数字存储示波器国外产品价格昂贵
参考文献：
[1] 康华光邹寿彬电子技术基础数字部分[M]（第五版）高等教育出版社2006：430~456
[2] 康华光钦张林编电子技术基础模拟部分[M]（第五版）高等教育出版社2006：116~126
[3] James HMcClellanRonald WSchaferMark AYoder 著数字信号处理引[M]科学出版社2003：6~39
[4] 邱关源电路[M]（第四版）高等教育出版社：223~243
[5] 丁元杰单片微机原埋应[M]机械工业出版社(第三版)2005：39~75
[6] 孙涵芳徐爱卿MCS5196系列单片机原理应[M]北京航空航天学出版社1998：152~163
[7] 李华孙晓民李红青等MCS51系列单片机实接口技术[M]北京航空航天学出版社1993：124~126
[8] 陈尚松雷加庆电子测量仪器[M]北京：电子工业出版社2005：56~58
[9] 张春生徐新民CD数字存储式示波器[D]浙江学硕士学位文2003：23~24
[10] 唐慧强黄唯刘少强王7（12）位AD转换器研制[J]仪器仪表学报2003（06）：601604
[11] 张雄伟陈亮徐光辉DSP芯片原理开发应[M]（第三版）北京：电子工业出版社2003：352~364
[12] 郭书君王玉花葛纫秋嵌入式处理器原理应[M]北京：清华学出版社2004：282~290
[13] 李毅师弈兵王厚军田书林数字存储示波器触发[D]电路数字化技术研究2004（03）：385387
[14] 廖维安琪廖娟娟基DSP等效采样电路设计[D]核电子学探测技术Vo120 NO6Nov2000：430443
[15] AD80091GHz5500Vμs Low Distortion Amplifier Data SheetANALOG DEVICE Corporation：452~466
三 研究容研究方案准备采取技术路线拟解决关键问题（注：部分容必须详细填写）
容
数字示波器系统硬件系统软件系统两部分组成中硬件系统实现输入信号放衰减AD转换存储输出等硬件系统Proteus中进行仿真软件系统Keil uVision环境中编译
① 硬件系统：
该硬件系统信号源触发电路取样保存数转换显示等部分组成首先触发器中断源单片机发出中断请求信号控制AD芯片进行实时采样数保存起单片机控制DA芯片保存数字信号转换转换信号通示波器重复显示出
硬件系统原理框图
放电 路
DA转换
示波器
51单片机
信号源
源
AD转换
触 发
电 路
② 软件系统
程序中运中断接口键盘扫面程序开中断计算波形周期时间接端口外部电路零中断触发器单片机0中断跳变形式触发
初始化
开外部0中断
键盘扫描
波形升
幅值加倍
幅值减半
等
程序流程图
0中断实现波形周期时间计算开定时器程序逻辑需中标志位实现需功仔细说明参考源程序代码
初始化
Contr0
关定时器1中断
开计数器1
Contr1
计算等间隔采样时间
开定时器0中断关外部0中断
否
结束
外部0中断函数流程图
定时器0实现功单片机实现等间隔采样显示出波形核心算法定时器0中断时间计算实现等间隔采样显示效果必须计算器高八位低八位整合成16进制数然采样点数计算定时器时间
初始化
S1
等间隔输出
J等间隔读取数
S值赋1
恢复中断时间
否
否
定时器0中断程序流程图
拟解决关键问题
系统解决波形实时采样数传输转换等问题
实现波形步显示
四 已进行科研工作基础已具备科学研究条件（包括已取科研成果已完成科学实验调查研究具备仪器设备资料数等）行性分析
进行项系统已具备充分工作基础前学单片机模拟电子基础数字电子基础现课题工作做基础
数字存储示波器系统Proteus中进行仿真该软件中包含信号发生器ADDA转换器示波器51单片机等元件电路设计带极方便
五 课题研究起止年限务安排分阶段求预期结果
课题起始2008年11月15日计划结束时间2009年5月28日
务安排
第阶段(08年11月—09年1月)构建系统框架拟写开题报告
第二阶段(3月4月中旬) 查询量相关资料搭建系统结构系统整体思路清晰完成毕业设计文起草预期效果掌握量资料熟悉整系统结构
第三阶段(4月—5月旬) 完成硬件电路设计编程调试初步完成毕业设计文草稿
第四阶段(5月中旬—5月底)继续检查硬件电路连接调试完善系统完成毕业设计文修改撰写预期效果完成整系统达求实现功成功撰写毕业文
六指导教师审查意见
指导老师签字：
年 月 日
七评阅教师意见
评阅教师签字：
年 月 日
八评阅教师二意见
评阅教师签字：
年 月 日
九系部审查意见
负责（签章）：
年 月 日
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XX学院信息工程学院
学士学位文开题报告
课题名称 基51单片机数字示波器设计
学生姓名
导师姓名
系部 信息工程学院
学科专业 电子信息科学技术
年 级 级
文工作
起止时间 200811152009528
信息工程学院制
2008 年 X 月 X 日 填写
填 表 需 知
填写表前学生应根表部分求写出初稿指导老师两名评阅教师审查通
二 参指导教师评阅教师意见修改初稿正式填写表填容确定般意变动
三 表部分够填写行加页
四 表式两份指导教师份（电子稿）系部份
课题源
十年国数字示波器技术研究发展取相成果国示波器行业总体水较落国产示波器智化数字化集成化低模拟示波器然量数字存储示波器研究开发国尚属起步阶段数字存储示波器市场全部国外厂家占领均国民生产总值较低中国价格高昂国外产品难普严重阻碍国电子相关行业发展提高国产数字示波器水说课题次非常意义尝试
通示波器存弊端限制：首先通示波器造价高次通示波器升级困难第三通示波器处理模拟信号模拟信号处理起困难第四通示波器精度低第五通示波器操作复杂开发数字存储示波器非常必51单片机中C语言编制关数处理程序采集信号进行处理许测量结果效弥补通示波器足例测信号频谱功率机误差等通（模拟）示波器法胜充分显示数字存储示波器优越性
二 选题国外研究现状水研究目标意义（包括应前景科学意义理价值）参考文献
国外研究现状水
目前数字示波器市场流产品然国外产品中美国TEK公司示波器直处领先位世界公认示波器权威TEK推出TDS系列示波器具独特保证信号高保真度获取结构够利先进触发系统提供快速瞬态信号重复信号通道获取显示测量效修正先进波形处理TDS201示波器具100MHz带宽1GSs等效采样率记录长度达25K部采取高保真度获取技术操作简单力科公司示波器方面世界排行第三推出种型号示波器具独特点动测试32种参数：LC534ALC574A数字示波器带宽1GHz采样速率4GSs该示波器采96MHzPOWER PC603e处理器8～64MB系统RAM1MB视频存储器32kB高速缓存智化存储器理系统快速刷新波形动态分配处理器采集存储器运算存储器资源保证示波器资源佳利该系列采9英寸彩色显示器提供8波形画面方便容易观察信号细节8踪显示运算功放缩参考存储器通道组合屏幕显示显示参数该示波器信号分析方面具较强处理功时完成4种处理功：加减取反恒等累加均值正弦值FFT均运算5窗功频谱分析功
前国数字存储示波器市场出现产品高带宽100MHz普源精电公司DS3102系列产品带宽100MHz等效采样率10GSs受高速取样技术限制国100MHz带宽数字示波器采重复取样技术
研究目标意义
课题求研制台单通道简易数字示波器求输入波形输出波形步够实现输出波形幅值放缩
通课题研究进步巩固学知识时学课程外知识培养综合应知识力锻炼动手力实际工作力学理实践结合起研究程身参者极锻炼参加实际工作做准备
传统模拟示波器相数字存储示波器仅具存储波形体积功耗低方便等优点具强信号实时处理分析功电子测量领域数字存储示波器正逐渐取代模拟示波器目前国高性数字存储示波器国外产品价格昂贵
参考文献：
[1] 康华光邹寿彬电子技术基础数字部分[M]（第五版）高等教育出版社2006：430~456
[2] 康华光钦张林编电子技术基础模拟部分[M]（第五版）高等教育出版社2006：116~126
[3] James HMcClellanRonald WSchaferMark AYoder 著数字信号处理引[M]科学出版社2003：6~39
[4] 邱关源电路[M]（第四版）高等教育出版社：223~243
[5] 丁元杰单片微机原埋应[M]机械工业出版社(第三版)2005：39~75
[6] 孙涵芳徐爱卿MCS5196系列单片机原理应[M]北京航空航天学出版社1998：152~163
[7] 李华孙晓民李红青等MCS51系列单片机实接口技术[M]北京航空航天学出版社1993：124~126
[8] 陈尚松雷加庆电子测量仪器[M]北京：电子工业出版社2005：56~58
[9] 张春生徐新民CD数字存储式示波器[D]浙江学硕士学位文2003：23~24
[10] 唐慧强黄唯刘少强王7（12）位AD转换器研制[J]仪器仪表学报2003（06）：601604
[11] 张雄伟陈亮徐光辉DSP芯片原理开发应[M]（第三版）北京：电子工业出版社2003：352~364
[12] 郭书君王玉花葛纫秋嵌入式处理器原理应[M]北京：清华学出版社2004：282~290
[13] 李毅师弈兵王厚军田书林数字存储示波器触发[D]电路数字化技术研究2004（03）：385387
[14] 廖维安琪廖娟娟基DSP等效采样电路设计[D]核电子学探测技术Vo120 NO6Nov2000：430443
[15] AD80091GHz5500Vμs Low Distortion Amplifier Data SheetANALOG DEVICE Corporation：452~466
三 研究容研究方案准备采取技术路线拟解决关键问题（注：部分容必须详细填写）
容
数字示波器系统硬件系统软件系统两部分组成中硬件系统实现输入信号放衰减AD转换存储输出等硬件系统Proteus中进行仿真软件系统Keil uVision环境中编译
① 硬件系统：
该硬件系统信号源触发电路取样保存数转换显示等部分组成首先触发器中断源单片机发出中断请求信号控制AD芯片进行实时采样数保存起单片机控制DA芯片保存数字信号转换转换信号通示波器重复显示出
硬件系统原理框图
放电 路
DA转换
示波器
51单片机
信号源
源
AD转换
触 发
电 路
② 软件系统
程序中运中断接口键盘扫面程序开中断计算波形周期时间接端口外部电路零中断触发器单片机0中断跳变形式触发
初始化
开外部0中断
键盘扫描
波形升
幅值加倍
幅值减半
等
程序流程图
0中断实现波形周期时间计算开定时器程序逻辑需中标志位实现需功仔细说明参考源程序代码
初始化
Contr0
关定时器1中断
开计数器1
Contr1
计算等间隔采样时间
开定时器0中断关外部0中断
否
结束
外部0中断函数流程图
定时器0实现功单片机实现等间隔采样显示出波形核心算法定时器0中断时间计算实现等间隔采样显示效果必须计算器高八位低八位整合成16进制数然采样点数计算定时器时间
初始化
S1
等间隔输出
J
S值赋1
恢复中断时间
否
否
定时器0中断程序流程图
拟解决关键问题
系统解决波形实时采样数传输转换等问题
实现波形步显示
四 已进行科研工作基础已具备科学研究条件（包括已取科研成果已完成科学实验调查研究具备仪器设备资料数等）行性分析
进行项系统已具备充分工作基础前学单片机模拟电子基础数字电子基础现课题工作做基础
数字存储示波器系统Proteus中进行仿真该软件中包含信号发生器ADDA转换器示波器51单片机等元件电路设计带极方便
五 课题研究起止年限务安排分阶段求预期结果
课题起始2008年11月15日计划结束时间2009年5月28日
务安排
第阶段(08年11月—09年1月)构建系统框架拟写开题报告
第二阶段(3月4月中旬) 查询量相关资料搭建系统结构系统整体思路清晰完成毕业设计文起草预期效果掌握量资料熟悉整系统结构
第三阶段(4月—5月旬) 完成硬件电路设计编程调试初步完成毕业设计文草稿
第四阶段(5月中旬—5月底)继续检查硬件电路连接调试完善系统完成毕业设计文修改撰写预期效果完成整系统达求实现功成功撰写毕业文
六指导教师审查意见
指导老师签字：
年 月 日
七评阅教师意见
评阅教师签字：
年 月 日
八评阅教师二意见
评阅教师签字：
年 月 日
九系部审查意见
负责（签章）：
年 月 日
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