数字示波器

这题是2007年全国电子设计大赛C题，题目要求如下：


这里面难点主要是等效采样。
我们最终系统框图如下：


  系统大致分为两部分：前端信号调理和后端采样控制，队友负责大部分硬件，我负责采样保持器和FPGA、MCU代码的编写。
  系统前端信号调理电路主要由3路放大电路和继电器组成，分别将实现3个挡位，由继电器实现换挡，继电器出来后分两路，一路接采样保持电路，一路接抬升+阈值电压可调比较器，前者负责采样，后者负责提高触发信号，单片机负责控制继电器换挡、调整触发电平、控制FPGA、显示波形完成人机交互等功能，FPGA则用来控制ADC进行采样。

  题目要求完成实时采样(1MSPS)和等效采样(200MSPS)
  实时采样和等效采样示意图如下：

图1、实时采样示意图

图2、等效采样示意图。

  实时采样还好，以1MSPS的采样率把数据采集进来就好了，但等效采样就相对复杂了，要严格控制时序，为了达到200MSPS的等效采样率，FPGA等效采样module要在200Mhz的时钟频率下运行，写代码的时候还要注意一下，写得不好就不能运行了，，，
  这次写FPGA代码由尝试了一种新的方法，先手绘RTL图，然后根据RTL图去写代码，以前都是用状态机写的，这次直接画原理图，也算是体现了FPGA的本质吧，不过这样好难调试啊，，在后面又写了一次等效采样，利用状态机+RTL图的放法，大大简化了代码量并且有利于调试。

图3、实时采样手绘RTL图。。等效采样的忘记拍照保存了。。

最后附几张作品实物图吧：

图4、哈哈，队友正在紧张的调试

图5、乱七八糟的作品，，不过有一句话：作品越丑，越能出东西。。

图6、FreeRTOS+emwin，200MSPS采样率采集1Mhz信号。

图7、2Mhz方波

图8、2mv/div挡

图9、采样保持器

图10、500Khz正弦波

完