STM32示波器信号发生器

只看该作者 · 2019-6-18 09:51

关于stm32的示波器，网上以经有很多了。这里还是想把自己的设计思想发表出来。这个项目已经准备了很久。这里首先要感谢以前的团队，非常感觉陈师和覃总两位经验丰富的嵌入式工程师，获得了不少多方面的考虑。如果不是工作调整等原因，很有可能会出产品。但最后没有做完深感遗憾。这里发表下我的设计流程，希望能给做示波器的朋友有一定的帮助。也是让自己对此项目的一个总结。

只看该作者 · 2019-6-18 09:52

本示波器有效测量频率0.1 ~ 100KHz

双通道

集成信号发生器

时间轴每格 1，2，5递增范围：2us ~ 1s

时间轴每屏12格

硬件结构：
1、主芯 stm32zet6
2、触摸屏    SSD1289  320*240 RGB565
3、AD:  STM32内部ADC 1MHz采样率
         双通道。
(设计扩展外部高速AD，上述原因没能得以完成)
1、DA：内部DAC  20K以内正弦波，锯齿波和方波。
2、平台：uCOSIII,
3、图形：uCGUI

只看该作者 · 2019-6-18 09:54

软件设计：
设计思想
整个的数据流程如下：

数据采样分为三个部分：

1、高速采样(2us ~ 20us 包括20us)；
在这之间以20us为例：
20us每格 * 12格 = 240us每屏。
采样率为1m也就是1us只可以采样到1个数据，上面提到了屏是320宽。
所以在这种情况下，1个数据在显示屏会对应1个或几个点。
因此在2~20us之间都用最大采样率1MHz采样。
采用连续采样模式。

2、中速采样(50us ~ 20ms 包括20ms)；
在这之间的时间段中，只要采样周期调整和所选时间轴相同，就可以采样点与屏上的点一一对应。
采用定时器触发采样模式。

3、低速采样(大于等于50ms时)。
参考了海太科等品牌的示波器，在这种低速情况下在屏上循环显示（显示屏收尾相接）。
同样采用定时器触发采样模式。

只看该作者 · 2019-6-18 09:55

数据解析：

1、波形参数：周期，占空比，最大值，最小值等等。
在获得采样数据后的数据参数的获得就比较简单了。
这里需要提的就是采样点与显示点的对应关系：

在中速，低速采样：
采样点显示点一一对应。

在高速采样时：
不管时间轴为多少采样周期都是1us;
采样点与显示点的对应关系为 (320屏宽)/(时间轴 * 12格 / 1us)

2、寻找触发点：
低速采样不进行触发，因为是循环显示。
在高速和中速采样三倍屏幕的数据，与触发线比较获得匹配的一段数据进行显示。