STM32示波器 訊號發生器

2022-07-04 01:57:10 字數 1816 閱讀 4254

關於stm32的示波器,網上以經有很多了。這裡還是想把自己的設計思想發表出來。這個專案已經準備了很久。這裡首先要感謝以前的團隊,非常感覺陳師和覃總兩位經驗豐富的嵌入式工程師,獲得了不少多方面的考慮。如果不是工作調整等原因,很有可能會出產品。但最後沒有做完深感遺憾。這裡發表下我的設計流程,希望能給做示波器的朋友有一定的幫助。也是讓自己對此專案的乙個總結。

本示波器有效測量頻率0.1 ~ 100khz

雙通道整合訊號發生器

時間軸每格 1,2,5遞增範圍:2us ~ 1s

時間軸每屏12格

主芯 stm32zet6

觸控螢幕     ssd1289  320*240 rgb565

ad:  stm32內部adc 1mhz取樣率

雙通道。

(設計擴充套件外部高速ad,上述原因沒能得以完成)

da:內部dac  20k以內正弦波,鋸齒波和方波。

平台:ucosiii,

圖形:ucgui

整個的資料流程如下:

資料取樣分為三個部分:

高速取樣(2us ~ 20us 包括20us);

在這之間以20us為例:

20us每格 * 12格 = 240us每屏。

取樣率為1m也就是1us只可以取樣到1個資料,上面提到了屏是320寬。

所以在這種情況下,1個資料在顯示屏會對應1個或幾個點。

因此在2~20us之間都用最大取樣率1mhz取樣。

採用連續取樣模式。

中速取樣(50us ~ 20ms 包括20ms);

在這之間的時間段中,只要取樣週期調整和所選時間軸相同,就可以取樣點與屏上的點一一對應。

採用定時器觸發取樣模式。

低速取樣(大於等於50ms時)。

參考了海太科等品牌的示波器,在這種低速情況下在屏上迴圈顯示(顯示屏收尾相接)。

同樣採用定時器觸發取樣模式。

資料解析

波形引數:週期,占空比,最大值,最小值等等。

在獲得取樣資料後的資料引數的獲得就比較簡單了。

這裡需要提的就是取樣點與顯示點的對應關係

在中速,低速取樣:

取樣點顯示點一一對應。

在高速取樣時:

不管時間軸為多少取樣週期都是1us;

取樣點與顯示點的對應關係為 (320屏寬)/(時間軸 * 12格 / 1us)

尋找觸發點:

低速取樣不進行觸發,因為是迴圈顯示。

在高速和中速取樣 三倍螢幕的資料,與觸發線比較獲得匹配的一段資料進行顯示。

訊號發生器

這部分就很簡單了,先計算出乙個週期的波形放在陣列中,用dma迴圈更新da就可以了。

顯示:

這部分就直接上圖吧:

這裡兩段視屏:

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