Xilinx FPGA驱动的多通道VGA数字示波器设计与实现

本文档介绍了一种基于C甲VGA显示的多通道数字示波器的设计，该系统是在2010年山东省电子设计优秀论文评选中的一项创新成果。系统的核心控制器是Xilinx公司生产的高性能FPGA芯片XC3S500E，它拥有50万门逻辑单元，能够提供强大的处理能力和灵活性。 系统架构主要包括以下几个关键组成部分： 1. EXCD-1开发板：作为硬件平台的基础，负责与FPGA进行通信和控制，提供必要的接口和信号传输。 2. 模拟通道与AD采样部分：这部分负责采集模拟信号，通过高精度的10位模数转换器（ADC）进行数字化，确保数据的准确性和实时性。 3. VGA显示：利用FPGA内置的双缓冲机制，实现了高质量的VGA分辨率图形显示，支持中文信息的显示和波形颜色的精确控制，使用户能够直观地观察到复杂的电信号波形。 4. PS2键盘：提供用户交互界面，使得用户可以通过键盘设置触发条件（如模拟信号的任意电平触发、数字信号的上升沿或下降沿触发），以及调整垂直灵敏度和扫描速度。 5. 外部非易失性存储器：用于存储和回放采样的数据，保证了数据的持久性和可重复性测试。 在设计过程中，作者充分考虑了系统的灵活性和实用性，不仅实现了基本的示波器功能，如波形捕获、显示和测量，而且还满足了额外的设计要求，如存储回放和可配置的触发条件。此外，文档强调了系统的整体结构清晰，经过实际测试，各项性能指标均达到预期，证明了该设计的有效性和可靠性。 关键词方面，本文聚焦于“多通道”设计，表明系统可以同时处理多个信号通道；“FPGA”突出了使用可编程逻辑器件作为核心处理器的优势；“数字示波器”明确了设备的类型和功能；而“10位AD”则体现了高级的数据转换精度；最后，“VGA显示”则再次强调了其在图形化显示方面的特点。 这份论文提供了一个结合了先进FPGA技术和VGA显示技术的数字示波器设计实例，对于理解现代多通道数字示波器的设计方法和技术选型具有较高的参考价值。