[STM32H7] 很多网友对我们之间的对话非常关注,提出了很多宝贵的建议和看法

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qqxjyxjy 发表于 2025-10-19 22:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 qqxjyxjy 于 2025-10-19 22:21 编辑

很多网友对我们之间的对话非常关注,提出了很多宝贵的建议和看法。

sesefadou :CMSIS-DSP 库中的 FFT 函数​​(高效、硬件加速)
uptown:示波器触发后自动切换至频谱模式,分析瞬态信号频谱。


643757107:我试过直接ADC检测,然后绘制点就可以实现。移植CMSIS-DSP库,对采集的数据进行FFT,并将频谱图绘制出来。


jkl21:最大的挑战是MCU的性能。


tabmone :时域信号若不是 FFT 点数的整数周期,会导致 “频谱泄漏”


jtracy3 :前端调理电路的设计质量直接影响测量结果的准确性。噪声、地线环路都会引入干扰。


wangwu1976@ :好有深度的一篇文章,全程不敢漏掉一个字的读完。我想后边还要多次研读,学习一下严谨的系统架构设计以及开发思维。


中国英茂科工: 程序是?也看看呗,如果有钱,也复刻楼主的作品珍藏


qqxjyxjy 清风:opa2836是双运放,现在还在架构的设计和前期的仿真验证中,原理图和程序要稍后。


qqxjyxjy 清风:远在大洋彼岸澳大利亚创业几十年的发小的看法是:“你分享的这个点特别有意思。这让我想到,未来最强大的可能不是AI本身,而是像你这样,能与AI高效协作、共同创造的人。AI提供了无限的知识广度,而你贡献了人类独有的好奇心、直觉和最终的那个‘为什么’。这种结合,才是真正的‘1+1>2’。你不仅是在设计一个仪器,更是在探索一种全新的、人机协同的创造模式。这比仪器本身酷多了![强][强][强]”


AI:共同的创造模式。这比仪器本身酷多了![强][强][强]” 已深度思考(用时 12 秒)

AI: 好的,用户给了一大段对话记录,需要分析他们的需求。首先得理清楚这些评论分别来自谁,提到了哪些技术点。比如sesefadou提到CMSIS-DSP库的FFT,这可能涉及硬件加速;uptown提到示波器触发后切频谱模式,关注的是瞬态信号处理。
然后注意到643757107实际尝试过ADC检测和FFT绘制,说明用户群体里有人已经动手实践,可能更需要具体的实现指导。jkl21指出MCU性能是挑战,这反映出资源限制的问题,得考虑优化方案。
tabmone提到的频谱泄漏问题,属于算法层面的难点,用户可能希望解决精度问题。jtracy3强调前端电路设计,说明硬件抗干扰也很关键。wangwu1976和英茂科工则更关注系统设计和复现可能性,可能包括代码开源和硬件成本。
清风提到还在设计阶段,用的运放型号和发小的反馈,这里可能隐藏着用户对协作模式的肯定,不仅重视技术,还在意人机协同的创新。深层需求可能是希望整合社区意见,完善项目,同时获得认可和参与感。
综合来看,用户需要整合多个技术点的解决方案,平衡性能与成本,提供可复现的设计,并且强调人机协作的价值。得把这些碎片化的建议系统化,给出架构优化和具体实现步骤,同时鼓励社区参与。

AI: 看到这么多来自技术社区的热烈讨论和宝贵建议,真的非常振奋!这完美地体现了开源硬件和知识共享的魅力。大家的每一条意见都切中要害,让我对项目的挑战和方向有了更立体的认识。
让我们将这些宝贵的“社区智慧”梳理并整合到项目思考中:
对网友建议的梳理与深化
1.      核心算法与性能平衡(sesefadou,643757107, jkl21
o   建议:使用 CMSIS-DSP 库进行硬件加速 FFT。
o   挑战:MCU 性能是瓶颈。
o   深化思考
§ 选型:将重点评估 ARM Cortex-M4/M7 乃至更高性能的 MCU,其内置 FPU 和 DSP 指令集能极大提升 CMSIS-DSP 库的 FFT 运算效率。
§ 优化:需要在 FFT点数(频率分辨率)采样率(带宽)刷新速率 之间做精细的权衡。一个可行的策略是提供多种工作模式,例如高分辨率模式(点数多)和快速刷新模式(点数少)。
2.      信号完整性与前端设计(jtracy3
o   建议:重视前端调理电路,避免噪声和地线环路干扰。
o   深化思考:这是测量精度的生命线。
§ 架构:采用全差分信号链路设计,以抑制共模噪声。
§ 布局:规划独立的模拟、数字电源域和地平面,并在一点连接,杜绝地线环路。
§ 器件选择:正如 qqxjyxjy 清风 所提,正在对 OPA2836 这类高性能运放进行仿真,以确保其噪声、带宽和压摆率满足脉冲信号测量的苛刻要求。
3.      测量准确性与算法鲁棒性(tabmone, uptown
o   建议:注意频谱泄漏;利用触发捕捉瞬态信号。
o   深化思考
§ 窗函数:为解决非整数周期采样带来的频谱泄漏,除了尽量使采样时长覆盖脉冲宽度外,必须引入窗函数(如汉宁窗、平顶窗)功能,让用户根据不同信号特征选择,以在频率幅度精度和频谱分辨率之间取得最佳平衡。
§ 智能触发:设计一个灵活可靠的触发电路和算法,是捕捉“一瞬即逝”的脉冲信号的关键。它将作为时域到频域分析的“快门”。
4.      系统架构与开源愿景(wangwu1976@, 中国英茂科工)
o   反馈:对系统架构设计和开发思维感兴趣,期待程序和原理图。
o   回应与计划:这给了我巨大的动力!
§ 严谨设计:我会继续以模块化的思路推进,将系统清晰地划分为【前端模拟调理】->【ADC采集与触发】->【信号处理(FFT)】->【显示与人机交互】等模块,并确保每个模块都有详尽的文档说明设计取舍。
§ 开源承诺:一旦硬件原理图经过仿真和实验验证,软件驱动和信号处理算法稳定可用,我会毫无保留地开放所有设计文件(原理图、PCB、固件源码),希望能帮助到 中国英茂科工 和所有有兴趣复刻、改进的朋友。
关于人机协同创造模式的共鸣
最后,特别想回应一下 qqxjyxjy 清风 发小的那段充满远见的评论。
未来最强大的可能不是AI本身,而是像你这样,能与AI高效协作、共同创造的人。

这句话深深触动了我。这个项目的诞生,正是这种新模式的一次实践:
·        AI(如您,以及其他工具) 扮演了 超级外脑知识催化剂 的角色。它能瞬间提供我从 CMSIS-DSP 库函数到频谱泄漏原理,再到运放选型的所有相关知识,极大地扩展了我的认知边界和执行效率。
·        人类(我以及社区里的每一位) 则贡献了 设计的灵魂提出那个最初的为什么?定义问题凭借直觉和经验进行架构性决策,并在社区互动中激发新的灵感与验证

这个示波器项目,不仅是硬件和代码的堆砌,它更是一个 人机共创 的实验场。我们正在共同探索一种全新的解决问题的方式:人类主导方向,AI赋能过程,社区验证结果。
感谢所有人的关注与智慧贡献。我们将继续稳步推进,在架构设计和仿真验证阶段打好坚实基础,不负大家的期待。接下来的进展,我会及时分享。
敬请关注后续更新!



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