電工電子模塊化綜合設計與訓練平臺——虛擬儀器的研究與設計.pdf

1、ELECTRICANDELECTR0lMCMODULARDESIGNANDCON口REHENSIVETRA刪GPLATFORM——RESEARCHANDDESIGNOFVII汀UALINSTRIFMENTSADissertationSubmiRedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofScienceBYPanTingtingSupervisedbyProfessorHuRe

2、njiSchoolofElectricalEngineeringSoutheastUniversityApril2010摘要摘要針對傳統(tǒng)電工電子實驗室結構固定、資源單一、不能擴展等不利因素對于開放式、創(chuàng)新性實驗教學所帶來的制約，設計開發(fā)了“電工電子模塊化綜合設計與訓練平臺“。它包括虛擬儀器、信號處理、通用數(shù)字電路、通用模擬電路等多個具有不同應用特點的模塊。本論文的主要工作是研究和設計虛擬儀器模塊，它包括測試數(shù)字信號的邏輯分析儀，測試模擬

3、信號的數(shù)據(jù)采集儀和作為信號源的任意波形發(fā)生器。設計中采用虛擬儀器技術，充分利用計算機資源，學生在計算機上學習儀器的原理和功能，掌握儀器的各項操作，完成實際測量過程，達到和使用實際儀器進行教學的相同目的。論文首先規(guī)劃了儀器的基本功能和設計指標，通過方案比較和論證，提出了“FPG刖CPLD底層硬件USB通信接口LabVIEW應用軟件開發(fā)平臺”的總體設計方案。其次，論文圍繞儀器的功能和性能指標，進行芯片選型，完成儀器底層硬件各模塊的電路設計。

4、在儀器的內核實現(xiàn)上，使用VHDL硬件描述語言與原理圖相結合的設計方法，在FPGA／CPLD中進行系統(tǒng)的邏輯控制設計。在LabVIEW82應用軟件開發(fā)平臺上，規(guī)劃了儀器的前面板，設計了框圖程序，并調用了FTDI公司提供的D2XXUSB驅動程序，完成USB驅動程序的編寫，對應用軟件的工作狀態(tài)進行了分析并給出了上位機與底層硬件之間的通信協(xié)議。最后，論文對主要工作成果進行了總結，并指出了系統(tǒng)硬軟件需要進一步完善和發(fā)展的方面。【關鍵詞】電工電子模