采样数据 - 基于FPGA的数字示波器波形合成器研究

采样数据通过DISPATCH模块并行的分发到各个小波形合成器中，这样波形合成器在某一个时刻可以完成n个采样点的并行映射。波形映射时，BRAM采用双口模式，“读-修改-写”这样的存储操作模式，就可以做到流水处理。这就克服了上文提到的采用外部存储器存放三维数据库带来的2个问题。

图5  高刷新率波形合成器结构图

由于高刷新率的波形合成器在某一个时刻可以完成n个采样点的并行映射，并可以完成“读-修改-写”的流水处理，假设一幅波形有k个采样点，则有：

对比公式（1-4）和公式（1-5）可以看出，和传统DSO相比，基于高刷新率波形合成器的DSO的Tmap减少为原先的1/3n，刷新率约提高3n倍。从公式（1-5）可以看出，Tmap和n成反比关系，从理论上分析n→∞时，Tmap→0，意味着刷新率可以做到很大。实际应用时，n受限于FPGA的逻辑资源和BLOCKRAM资源，目前采用本文的波形合成器，最高刷新率可达400000wfms/s。但随着这几年FPGA工艺和技术的飞速发展，FPGA的逻辑资源和BLOCKRAM会越来越大，本文提出的波形合成器将会广泛运用在高刷新率的示波器中。

3、结论

通过对波形合成技术的深入研究，提出一种高刷新率的波形合成器，示波器刷新率达到200000wfms/s以上，对高刷新率示波器以及高刷新率数据采集卡的开发有很大借鉴作用。