STM32示波器 信号发生器

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。

 

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

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。

 

1. 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。

 

1. 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。

 

 

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)

 

1. 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。

 

 

信号发生器：

这部分就很简单了，先计算出一个周期的波形放在数组中，用DMA循环更新DA就可以了。

 

显示：

这部分就直接上图吧：

 

 

 

 

这里两段视屏：

http://www.tudou.com/programs/view/xhzx85TF-Is/

http://www.tudou.com/programs/view/-GiTeVanFhk/