基于SoPC的數(shù)字示波器設計
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3 SoPC設計
本設計中使用的是NiosⅡ／f處理器，使用硬件乘除法器，工作于50 MHz。使用FPGA內嵌的RAM塊作為系統(tǒng)的運行內存。采用FLASH作為片外存儲器，保存用戶程序，其通過Avalon總線三態(tài)橋與NiosⅡ處理器相連。
3．1 SoPC軟件設計
系統(tǒng)開機調用相關函數(shù)初始化LCD，SD卡和FAT文件系統(tǒng)之后，首先繪制圖形界面，輸出固定信息，接著讀取波形參數(shù)，將其顯示在LCD上，然后等待FIFO寫滿。若FIFO寫滿則將FIFO數(shù)據讀入緩沖區(qū)中，同時在屏幕上繪制波形，獲得波形的最大和最小值。最后如果有用戶按鍵輸入則處理按鍵事件，否則檢測波形參數(shù)是否變化，若有變化則更新顯示，否則等待FIFO寫滿，進行下一次顯示。流程如圖3所示。本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/177387.htm
3．1．1 SoPC底層軟件設計
底層軟件為各設備的驅動程序，主要有：
(1)LCD驅動。根據顯示內容的需求，LCD驅動程序設計了以下函數(shù)：
①發(fā)送數(shù)據／命令：將數(shù)據／命令通過驅動器發(fā)送到LCD；
②LCD初始化：完成LCD的上電復位和初始化；
③LCD清屏：清空顯示；
④輸出一個像素：在指定位置輸出一個指定顏色的像素點；
⑤畫直線：畫從(x0，y0)到(x1，y1)的指定顏色的直線；
⑥畫矩形：畫從(x0，y0)到(x1，y1)的指定顏色的矩形，可選擇是否填充；
⑦輸出一個字符：在指定位置輸出一個指定顏色的字符；
⑧輸出一個字符串：在指定位置輸出一個指定顏色的字符串。
(2)SD卡驅動。SD卡通信采用SPI模式，SD卡驅動的函數(shù)及功能為：
①發(fā)送數(shù)據／命令：將數(shù)據／命令發(fā)送到SD卡；
②讀取數(shù)據：從SD卡讀取一個字節(jié)；
③SD卡復位：SD卡上電后復位并使其進入SPI模式；
④SD卡初始化：初始化SD卡使其作好數(shù)據讀寫準備；
⑤讀一個扇區(qū)：從指定的扇區(qū)地址讀取一個扇區(qū)的數(shù)據到緩沖區(qū)；
⑥寫一個扇區(qū)：將緩沖區(qū)數(shù)據寫入指定的扇區(qū)地址處。
(3)FAT16文件系統(tǒng)。FAT16文件系統(tǒng)的主要函數(shù)及功能為：
①FAT初始化：獲取每簇的扇區(qū)數(shù)、FAT表地址、根目錄地址和FAT表占用的扇區(qū)數(shù)等FAT信息；
②確定文件名稱：查找已存在的波形文件以確定要保存的文件的名稱；
③添加根目錄項：將保存的文件的名稱、大小、位置等添加到根目錄；
④添加FAT表項：查找FAT表的空簇，將新文件的簇號寫入FAT表。
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