快来看看用FPGA做的开源示波器（二）
今天介绍另一个比之前功能更全的，基于fpga做的开源示波器/逻辑分析仪/频谱仪/波形发生器/等等：
特征
scopefun是一款经济实惠、开源、一体化的仪器平台。它提供了以下工具：
示波器
频谱分析仪（fft）
任意波形发生器
逻辑分析仪
数字模式发生器
采样速度快、内存大、噪声低
主要硬件规格为：
两个模拟示波器通道（10 位）
每秒 5 亿个样本 (msps) 实时采样率（单通道）/250 msps（双通道）
每秒 2.0 千兆样本 (gsps) 等效时间采样 (ets) 速率
内存缓冲区每个通道 1.28 亿个样本
两个模拟发生器（200 msps，12 位）
12 个数字通道（用于逻辑分析仪和数字模式发生器）
usb 3.0接口（fx3）
特点和规格
硬件围绕 xilinx artix-7-35 fpga 构建，板载 ram (512 mb ddr3 sdram)。所有硬件设置均通过软件 gui 进行控制。通过 cypress 的 fx3 usb 3.1 gen1 芯片提供 usb 连接。硬件采用 usb 供电，无需额外电源。
示波器
两个模拟通道可用作示波器输入。两个示波器通道均受高达 +/- 50 v 的过压保护。通过 gui 对输入耦合进行选择（dc、ac、gnd）。输入信号通过模拟前端进行缓冲，进行阻抗、电平（增益）和偏移调整。每个模拟通道均通过 10 位模数转换器 (adc) 以 250 msps 的速率进行采样。两个 adc 可以配置为交错模式进行采样，就可以提供 500 msps的单通道采样速度 。数字样本由 fpga 处理，fpga 还包含触发逻辑。当满足触发条件时，样本将传输到板载 ddr3 sdram，该内存提供每通道 128 m样本的缓冲区长度。硬件还支持等效时间采样 (ets)。为此，在 fpga lut 延迟线内对模拟触发信号进行采样，以确定触发事件相对于 adc 采样时钟的准确时间。这为重复信号提供了 2 gsps的采样速度。
任意波形发生器
有两个发生器输出，可产生高达4 vpp的电压。两个 awg 通道均具有短路和过压 (+/- 25 v) 保护。发生器通道具有50 欧姆输出阻抗，允许连接到各种设备。用户可以通过程序 gui 选择波形形状、频率、电平和偏移，设置会立即反映在 fpga 控制寄存器中。
数字样本在 fpga 内部以每通道 200 msps 的速度生成，并传输到数模转换器 (dac)。简单的信号来自计数器。正弦波输出是借助 cordic 算法生成的，可提供任意频率输出。用户还可以提供自定义波形采样数据并将其上传到fpga内部存储器（bram）。
数字 gpio（逻辑分析仪/数字模式生成器）
12 位数字接口以250 mhz采样，逻辑上分为两个 6 位通道组。每个通道组可以独立选择作为输入（逻辑分析仪）或输出（数字模式发生器）。数字接口电压可在 1.25 v 至 3.3 v 范围内调节，但输入也设计为接受 5 v。选定的接口电压也可在专用输出引脚上使用，并可用作电源。
总结
通过上面的介绍，可以看出scopefun整体比thunderscope功能强大，除了单通道示波器采样率较低外，其他功能都是前者不能比拟的，而且scopefun模拟部分的电路非常值得学习。
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两个模拟示波器通道（10 位）
每秒 5 亿个样本 (msps) 实时采样率（单通道）/250 msps（双通道）
每秒 2.0 千兆样本 (gsps) 等效时间采样 (ets) 速率
内存缓冲区每个通道 1.28 亿个样本
两个模拟发生器（200 msps，12 位）
12 个数字通道（用于逻辑分析仪和数字模式发生器）
usb 3.0接口（fx3）
特点和规格
硬件围绕 xilinx artix-7-35 fpga 构建，板载 ram (512 mb ddr3 sdram)。所有硬件设置均通过软件 gui 进行控制。通过 cypress 的 fx3 usb 3.1 gen1 芯片提供 usb 连接。硬件采用 usb 供电，无需额外电源。
示波器
两个模拟通道可用作示波器输入。两个示波器通道均受高达 +/- 50 v 的过压保护。通过 gui 对输入耦合进行选择（dc、ac、gnd）。输入信号通过模拟前端进行缓冲，进行阻抗、电平（增益）和偏移调整。每个模拟通道均通过 10 位模数转换器 (adc) 以 250 msps 的速率进行采样。两个 adc 可以配置为交错模式进行采样，就可以提供 500 msps的单通道采样速度 。数字样本由 fpga 处理，fpga 还包含触发逻辑。当满足触发条件时，样本将传输到板载 ddr3 sdram，该内存提供每通道 128 m样本的缓冲区长度。硬件还支持等效时间采样 (ets)。为此，在 fpga lut 延迟线内对模拟触发信号进行采样，以确定触发事件相对于 adc 采样时钟的准确时间。这为重复信号提供了 2 gsps的采样速度。
任意波形发生器
有两个发生器输出，可产生高达4 vpp的电压。两个 awg 通道均具有短路和过压 (+/- 25 v) 保护。发生器通道具有50 欧姆输出阻抗，允许连接到各种设备。用户可以通过程序 gui 选择波形形状、频率、电平和偏移，设置会立即反映在 fpga 控制寄存器中。
数字样本在 fpga 内部以每通道 200 msps 的速度生成，并传输到数模转换器 (dac)。简单的信号来自计数器。正弦波输出是借助 cordic 算法生成的，可提供任意频率输出。用户还可以提供自定义波形采样数据并将其上传到fpga内部存储器（bram）。
数字 gpio（逻辑分析仪/数字模式生成器）
12 位数字接口以250 mhz采样，逻辑上分为两个 6 位通道组。每个通道组可以独立选择作为输入（逻辑分析仪）或输出（数字模式发生器）。数字接口电压可在 1.25 v 至 3.3 v 范围内调节，但输入也设计为接受 5 v。选定的接口电压也可在专用输出引脚上使用，并可用作电源。
总结
通过上面的介绍，可以看出scopefun整体比thunderscope功能强大，除了单通道示波器采样率较低外，其他功能都是前者不能比拟的，而且scopefun模拟部分的电路非常值得学习。
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