传统的台式示波器一般体积都较大,不便于用户随身携带,而且价格一般不便宜,对于以个人研发为代表的对价格敏感的群体不太友好,并且不能很好的适应复杂测试环境的场合,比如测试者需要和被测信号的接入端保持一定距离时。因此,作为数字示波器发展的一个新方向,虚拟示波器因其小型化、模块化和低成本等特点吸引了越来越多的关注。本课题中的200MSPS虚拟示波器,去除了键盘,显示屏等硬件设备。同时充分利用生活中的Wi-Fi和USB,PC和移动终端资源,将人机操作的界面端和数据采集系统分开,将波形处理和显示的功能交由用户的终端设备去实现,。本文先简单介绍了国内外虚拟示波器领域的情况,再介绍了仪器的硬件原理,然后对仪器端和终端的软件功能需求进行了分析并设计了总体方案,主要针对以下几个部分来详细介绍设计与实现情况:(1)上位机的仪器驱动程序。这部分包括了触发通道、水平通道和垂直通道三大功能模块的设计,时基档位和垂直灵敏度的自动设置算法的设计,同时还包括对仪器端的任意波发生器功能模块的驱动程序。(2)上位机和ARM通讯的程序。通讯方式为USB接口和WiFi两种,程序包括上位机端的通讯程序和仪器端的通讯程序这两部分,设计到数据包和指令的设计,指令的发送、接收和执行等过程的设计,以及TCP通讯的非阻塞设计等。(3)上位机的界面设计和按钮控制的设计。界面设计包括多种布局的组合使用,菜单设计中用到了循环结构,按钮控制是针对特殊按钮进行控制逻辑的设计,同时在停止状态下对波形控制的软件设计。(4)ARM与FPGA的通讯程序。这部分包括并行总线的设计,数据读写的设计以及数据重整合处理的设计等。最后基于实验室现有硬件平台,对软件进行调试,并对主要功能进行测试。结果显示,USB接口和Wi-Fi方式都能实现数据通讯功能,界面和菜单的显示符合设计,驱动程序的自动设置功能工作正常,特殊按钮的控制功能工作正常,ARM与FPGA的数据传输,任意波形发生器功能也都表现正常。