本文介绍了一种基于现场可编程门阵列（FPGA）的新型虚拟逻辑分析仪的设计方案。这种设计方案的提出，是为了应对传统逻辑分析仪功能和性能方面的局限性，并通过与计算机技术的结合，提高逻辑分析仪的通用性、性能和性价比。
虚拟逻辑分析仪是一种利用PC机处理能力对数字系统进行数据采集、存储、逻辑分析的仪器。与传统逻辑分析仪相比，虚拟逻辑分析仪可以实现更高级的分析和计算能力，同时还能利用PC机的资源优势，进行更加复杂的信号处理。
FPGA是该虚拟逻辑分析仪设计中的核心。FPGA是一种可现场编程的高密度专用数字集成电路，拥有设计方便、灵活性高、校验快和可重复编程等优点。在本文所提出的系统中，FPGA被用来实现对ADC（模拟到数字转换器）的控制、数据缓冲、时钟信号生成、数据传输等关键逻辑控制任务。
该虚拟逻辑分析仪的设计包括高速模拟量和数字量采集通道，PCI接口电路以及时钟产生电路四个主要部分。在数据采集系统中，为了提升设计的灵活性和可扩展性，采用了FPGA来控制数据的采集与传输。
系统的工作流程是，FPGA控制信号的单次或连续采集和缓冲，然后通过PCI总线将数据转移到硬盘管理卡。硬盘管理卡负责将缓冲区内的数据存储到海量硬盘中。这样的设计使得数据的存储和处理能力得到了极大的提升。
文中提到的FPGA选择了Ahera公司的FLEX10K30E芯片，这款FPGA芯片含有大量的嵌入式阵列（EAB）和逻辑门，支持高速PCI总线性能，适用于高速数据采集系统的设计。在本文提出的虚拟逻辑分析仪中，FPGA的设计包括地址译码及初始化接口电路、分频电路、触发方式控制电路、采样时钟产生电路、数据宽度转换电路以及中断处理电路等。
系统功能框图和FPGA的原理内部实现框图展示了虚拟逻辑分析仪中各部分电路的功能和相互之间的关系。具体到系统功能，包括软件初始化设定接口、触发方式控制、采样时钟的产生、以及数据采集、缓存与读取的启动和停止等关键点。
软件初始化设定功能是指采集通道在开始工作前的配置，它允许用户根据测试需求设置采样参数。触发方式控制是指通过软件设定的参数控制数据采集的触发机制。采样时钟产生电路负责生成精确的采样时钟信号，以确保数据采集的准确性。启动/停止采样、数据缓存与读取功能则涉及数据采集过程的管理，包括数据的暂存和传输。
本文提出的基于FPGA的虚拟逻辑分析仪的设计，不仅解决了传统逻辑分析仪在处理速度和存储能力上的限制，还通过PCI总线技术的利用，极大提升了数据传输的效率。同时，利用FPGA的灵活性，使得整个系统在数据采集、处理和分析方面具有更大的扩展性和灵活性。整个设计方案在高性能数据采集系统的开发中，展现出了重要的技术价值和应用前景。
