ТЕМА: Запоминающий осциллограф

Во время экспериментов с текущей версией осциллографа стал пробовать разные тригеры и частоты развертки. Обнаружил нюанс, который сам объяснить не могу. Понятное дело, что аналоговая часть у меня сейчас "так себе", мягко говоря. Т.е. ее практически нет - просто разъем под стереоджек и короткий проводок. В него попадают помехи. Так вот, если менять частоты развертки и следовательно опроса АЦП, то меняется их амплитуда. Почему так? Такое впечатление, что если АЦП опрашивать реже, то он как бы аккумулирует, суммирует сигнал, а если чаще, то после каждого опроса его входные цепи разряжаются. Такое объяснение верно?

Разница в амплитуде помехи на разных частотах опроса АЦП настолько велика, что если сделать запуск развертки по достижению какого-то уровня (например число 16 для 8битного АЦП), то на высоких частотах триггер не срабатывает, а на низких срабатывает.

И сразу еще вопрос - существуют ли готовые АЦП на одной микросхеме со встроенной схемой сохранения уровня входного сигнала по управляющему импульсу для последующей, возможно более медленной оцифровки? Как в стробоскопирующем осциллографе. Кажется это называется устройство выборки и хранения. И есть ли микросхемы АЦП со встроенным пиковым детектором? Т.е. выдающие на выходах не одно а два значения - максимальное и минимальное значение сигнала на прошедшем со времени последней оцифровки интервале времени?

В даташите на АЦП смотреть: Minimum Conversion Rate.
Для того АЦП, что на плате марсоход2 - 1МГц.

если менять частоты развертки и следовательно опроса АЦП, то меняется их амплитуда

Сигнал с наименьшими искажениями по амплитуде будет при помещении одного периода сигнала на экране (например, разрешение по горизонтали 640 точек и 640 амплитуд отсчетов АЦП), при увеличении частоты сигнала на один период сигнала будет приходиться меньше отсчетов АЦП и амплитуды на экране будут "уменьшаться" так как попадание отсчета АЦП в максимум сигнала не гарантируется.

Leka пишет: В даташите на АЦП смотреть: Minimum Conversion Rate.
Для того АЦП, что на плате марсоход2 - 1МГц.

"Семен Семеныч..." Ваша правда. Я так зациклился применительно к АЦП на вожделенной максимальной Samplе Rate, что вообще не обратил внимание на указанный Вами параметр. Проблема решилась.

Alvich пишет: Сигнал с наименьшими искажениями по амплитуде будет при помещении одного периода сигнала на экране (например, разрешение по горизонтали 640 точек и 640 амплитуд отсчетов АЦП), при увеличении частоты сигнала на один период сигнала будет приходиться меньше отсчетов АЦП и амплитуды на экране будут "уменьшаться" так как попадание отсчета АЦП в максимум сигнала не гарантируется.

Это для импульсов с маленькой площадкой, но проходящих через полосу аналоговой части? Согласен. Вот я поэтому и интересуюсь пиковым детектором. Попробую организовать асинхронную работу АЦП и дигитайзера (или как правильно назвать узел пишущий точки в память). Пусть АЦП всегда оцифровывает на своей максимальной частоте, а пиковый детектор будет реализован на ПЛИС между АЦП и дигитайзером.

Хочется реализовать хотя бы какой-то "джентельменский набор" режимов тригера и частот развертки, но у марсохода 2 всего 2 кнопки и поэтому каждое изменение режима работы осциллографа сейчас я делаю в квартусе. Можно и на двух кнопках какие-то переключатели сделать, но я решил переключиться сейчас на добавление в проект какого-то процессора, который бы опрашивал клавиатуру и выводил бы на экран рядом с осциллограмой алфавитно-цифровой интерфейс.

Мельче AVR в теме про "Самое простое CPU ядро со средой разработки." пока ничего не предложили и поэтому я все-таки подумываю про какое-то свое, может быть стековую машину или даже проще.

Внутри ПЛИС есть LVDS-приемники, попробовал использовать в качестве компаратора для стробоскопического осциллографа - заработало(CycloneV)! Рисует осциллограммы: диапазон входных напряжений 0.1...3.1 В (нестандартное питание LVDS - 3.3В), шаг по вертикали 5мВ (ограничено гистерезисом), шаг по горизонтали 0.5нс (2Гвыб/сек), полоса большая - различает наносекундные импульсы.

Люди, не подскажите в каком месте я упустил сам проект и прошивку к нему.

WolfTheGrey пишет: Люди, не подскажите в каком месте я упустил сам проект и прошивку к нему.

Эта тема находится в разделе "Вопросы о плате марсоход", а не "проекты пользователей". Я еще только делаю проект и когда у меня что-то не получается, то задаю здесь вопросы. Если кто-то еще делает или уже сделал осциллограф, то большинство проблем у него было таких же и тут их решениями можно поделиться.

Если Вас интересует текущий статус проекта, то он весьма скромен.

Во встроенной памяти ПЛИС, работающей в режиме полного двухпортового ОЗУ, хранится массив из 256x128 точек c 8 битным цветом. Простой графический видеоконтроллер выводит это на экран (удваивая строки и пиксели, чтобы образующийся прямоугольник был больше) и заодно пересчитывает цвет точек в сторону угасания, так что что бы там ни было нарисовано - оно постепенно угасает и исчезает. Еще он выводит бледную сетку поверх картинки.

По второму каналу ОЗУ работает дигитайзер (назовем его так), который по адресу получающемуся из счетчика горизонтальной развертки дигитайзера (а не видеоконтроллера) и показаний опрашиваемого АЦП пишет в память белые точки. Еще есть триггер по уровню, который запускает инкремент счетчика развертки.

Одновременно с этим с другой памятью поверх выводимой осциллограммы работает простой текстовый видеоадаптер делящий память с простым самодельным процессором, которым я в данный момент и занимаюсь. Этот микрокомпьютер должен уметь реагировать на нажатия PS/2 клавиатуры, менять на основании команд частоту развертки и тип и параметры триггера и выводить информацию об этом на экран. Может еще будет в проекте частотомер и его показания тоже будут видны на экране вместе с длительностью положительного и отрицательного импульсов и максимальным значением сигнала (как бы вольтметр).

Я думаю когда этот рубеж будет достигнут, то получившуюся игрушку уже можно будет выкладывать в разделе проекты пользователей :) А пока нет органов управления, каждое изменение типа триггера или частоты развертки достигается изменениями проекта в квартусе - кому такое надо.

Свой выложу, как только сделаю простой вывод на VGA, без управления (один масштаб и тд) - для оценки концепции.

Да, это былоб замечательно. Нам как начинающим плисоводам полезно (читать) видеть правильно структурированый код, особено когда проект развивается по этапно.

Да, это былоб замечательно. Нам как начинающим плисоводам полезно (читать) видеть правильно структурированый код, особено когда проект развивается по этапно.

А на каком языке пишите? то я верилог изучаю.