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数字示波器设计从入门到精通:高速ADC、FPGA与显示系

共计 30 章节

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课程导论与学习路径

数字示波器的发展历程 · 系统组成 · 设计挑战

课程导论学习路径

示波器基础与关键指标

带宽 · 采样率 · 存储深度

示波器基础关键指标

高速ADC选型与前端模拟链路设计

ADC架构（流水线 · SAR等） · 采样保持

ADC驱动与时钟设计

低抖动时钟源 · 时钟分配 · ADC采样时钟的相位噪声对信噪比的影…

FPGA在示波器中的角色与选型

FPGA资源需求 · 高速串行接口 · 逻辑单元

高速数据采集接口设计

ADC与FPGA之间的LVDS · JESD204B等接口协议 · 时序约束

高速数据采集接口…ADC

FPGA内部数据处理架构

数据流管理 · FIFO设计 · 多通道同步

FPGA内部数据处理架构

触发系统设计

边沿触发 · 脉宽触发 · 逻辑触发

触发系统设计边沿触发

深存储与波形压缩技术

大容量DDR存储控制 · 分段存储 · 波形压缩算法（如峰值检测

深存储波形压缩技术

显示系统基础与LCD/OLED选型

显示分辨率 · 刷新率 · 色彩深度

LCD/OLED显示系统基础

波形显示引擎设计

波形绘制算法 · 栅格绘制 · 坐标变换

波形显示引擎设计波形绘制算法

人机交互与旋钮按键设计

编码器 · 按键矩阵 · 触摸屏的接口设计

人机交互旋钮按键设计

嵌入式处理器与FPGA协同架构

ARM+FPGA · Zynq SoC等异构架构 · 软硬件任务划分

FPGA嵌入式处理器

高速PCB设计要点

阻抗控制 · 差分走线 · 信号完整性

电源系统设计

低噪声线性电源 · 开关电源的纹波抑制 · 多电压轨的时序控制

电源系统设计低噪声线性电源

固件与驱动开发

FPGA逻辑与嵌入式软件之间的寄存器… · 中断处理 · DMA传输

固件驱动开发

自动测量与数学运算功能

电压 · 频率 · 上升时间等参数的自动测量算法

自动测量数学运算功能

协议分析与解码功能

I2C · SPI · UART

协议分析解码功能

校准与自检技术

垂直增益校准 · 时基校准 · 自检程序的设计

校准自检技术

系统集成与调试方法

软硬件联合调试 · 逻辑分析仪与示波器的使用 · 常见调试技巧和问题定位方法

系统集成调试方法

性能测试与优化

如何测试示波器的带宽 · 底噪 · SFDR

性能测试优化

入门级示波器设计（100MHz带宽） · 器件选型 · 原理图设计到FPGA逻辑实现的完整流…

案例实战MHz

中端示波器设计（500MHz带宽） · 深存储 · 高级触发和波形处理的设计实践

案例实战MHz

高端示波器设计（GHz级带宽） · 前端校准 · 实时处理和高性能显示系统的设计挑战

案例实战GHz

常见问题与解决方案

采样失真 · 触发抖动 · 波形毛刺

常见问题解决方案

设计工具与流程

使用Altium Designer · Vivado · Quartus等工具进行原理图

设计工具流程

行业标准与认证

示波器相关的安全标准（如CE · FCC） · 电磁兼容设计

行业标准认证

前沿技术与发展趋势

软件定义示波器 · 基于PC的示波器 · 机器学习在波形分析中的应用

前沿技术发展趋势

综合项目实战

设计一台具有基本功能的数字示波器 · 包括硬件搭建 · FPGA逻辑

综合项目实战设计一台具有基本…

课程总结与进阶路径

回顾全部知识点 · 梳理设计流程 · 推荐进阶学习资源

课程总结进阶路径