基于STM32虚拟示波器的制作

ID:184230 · 发表于 2017-5-7 11:25

基于STM32虚拟示波器，有兴趣可以看看，附件里面包含全部的制作资料

1.  分析仪功能介绍

以“低成本和高性能”为设计思想，借助虚拟仪器的概念和高速的数字信号处理算法将

传统的函数发生器、示波器、数据记录仪、频率计、谱分析仪以及滤波器设计和仿真等功能

高度集成、统一平台方便使用。

软件环境支持声卡、USB       模块和虚拟仿真，三种模式。声卡模式，可以借助电脑的声

卡来完成对音频范围内信号的分析和处理；USB                   模块，可以完成对带宽允许内的信号的分

析和处理；其中演示模式采用软件模拟来实现所有的功能，便于教学和理论的演示。

公开软件通信协议，可以按照协议将自己的硬件加入我们的软件环境，使用所有的分析

功能。

函数发生器

支持产生“正弦波”、“三角波”、“矩形波”、“上锯齿波”、“下锯齿波”、“白噪声”和“合

成波形”，并提供峰值、频率、输出相位差的调整功能。

波形文件输出，可以支持“正弦波”、“三角波”、“矩形波”、“上锯齿波”、“下锯齿波”、

“白噪声”和“合成波形”，提供峰值、频率、输出相位差的调整功能，支持以wav、txt、

hex 和mif 文件形式的输出。

示波器/谱分析仪

可以工作在“声卡”、“USB       模块”、“仿真”和“串口捕获”四种模式。支持任意多画

面的同时显示，便于波形的多样分析；支持输入波形硬件和软件触发；支持输入波形的插值

和等效采样；支持输入波形的“相加”、“相减”和“相乘”合成；支持对输入波形加“矩形

窗”、“三角窗”、“海明窗”、“汉宁窗”和“布莱克曼窗”；支持对输入波形的滤波处理；支

持对输入波形的“李萨茹图形”、“幅频”、“相频”、“对数幅频”、“自功率谱”、“对数自功率

谱”、“自相关”和“互相关”的分析。

说明：本协议中B 代表 bit,即8B=1 字节

1.重启序列

改序列用于整个下位机的重启，收到该序列后，需重新握手，其过程如下：

PC ---------->0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0x11,0x22,0x33,0x44,0x55

                     0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0x11,0x22,0x33,0x44,0x55<-------------CE

2.握手

握手用于上位机和下位机的相互识别过程。其过程如下：

PC ---------->XX XX XX XX XX （5 个随机数）

                              XX XX XX XX XX （5 个随机数）  <-------------CE

PC---------->XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX （上面10 个随机数）

                                 版本信息                   <-------------CE

PC---------->          AA

                           (握手成功)          55             <-------------CE

版本信息(32B):

static const unsigned char banben[]=

      {  ‘Y’,’i’,’X’,’i’,’n’,’g’,’d’,’i’,’a’,’n’,’z’,‘i’, 0, 0, 0, 0,

         ‘S’,’t’,’u‘,’-’,’0’ ‘.’, ‘1’, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,

         };

3.控制

控制协议用于PC 控制下位机工作和获得一些必要的信息。包含两种格式，第一种：“PC

控制特定通道”用于 PC 控制通道 ID 指定的下位机通道；第二种：“PC 控制所有通道”用

于 PC  控制下位机中支持的所有通道。例如发送 0x01,0x01,0x00 表示开启通道 0x01；发送

0xff,0x12,0x00 表示要求下位机的所有通道开始采集数据，并上传。

需要说明的是，假如你有两个通道，则这两个通道的ID，默认为0x01 和0x02。PC 就

用这两个ID 两控制下位机响应的通道。

3.1 控制信息格式

   PC 控制特定通道：
   通道ID(8B)       控制码(8B)       控制信息（32B）       附加信息

   PC 控制所有通道：

   通道ID （0xFF）控制码(8B)       控制信息（32B）       附加信息

3.2 控制码

开启                      控制码  01

关闭                      控制码  10

通道数                   控制码  02

采样位数                   控制码  04

采样符号                   控制码  08

采集并上传数据                控制码  12

3.3 CE 应答信息格式：

   通道ID(8B)          应答码(8B)    应答信息（32B）       附加信息

成功                应答码  01

失败                应答码  10

例如：

通道数控制码 02    回复信息：       0xFF(8B)    0x01(8B)    0x00000002(32B)

                              通道ID：所有通道    应答码：成功       应答信息：2 个通道

采样位数控制码  04 回复信息：          0xFF(8B)    0x01(8B)    0x00000008(32B)

                              通道ID：所有通道    应答码：成功       应答信息：8 位

采样符号控制码  08 回复信息： 0xFF(8B)                0x01(8B)    0x00000001(32B)

                     通道ID：所有通道    应答码：成功    应答信息：有符号 1，无符号0

4.数据传输

数据传输格式（CE---->PC）

通道数N(8B)    放大倍数  (N *32B) 偏置  (N *32B) 数据长度32B)       数据(n*8B)

下位机传输采集数据的格式，通道数N 表示这次传输中的通道个数，N 个通道ID 的表

示后面的数据，各个通道的排列顺序，放大倍数，表示这次数据 N  个通道的每个的放大倍

数是多少。数据长度表示后面有多少字节数据。

例如：

0x02    0x00 0x00 0x00 0x01 0x00 0x00 0x00 0x02 0x00 0x00 0x00 0x00

两个通道       通道 0x01 放大 1 倍  通道 0x02 放大2 倍       通道 0x01 偏置

0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x01 0x00

通道 0x01 偏置          256 字节数据

0x11       0xA3          0x12    0x43………

通道 0x01 数据  通道0x02 数据  通道 0x01 数据  通道0x02 数据

/*
* Copyright (c) 2010 仪星电子
*
* This program is free software; you can redistribute it and/or
* modify it under the terms of the GNU General Public License
* as published by the Free Software Foundation; either version 2
* of the License, or (at your option) any later version.
* This program is distributed in the hope that it will be useful,
* but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
* MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
* GNU General Public License for more details.
* You should have received a copy of the GNU General Public License
* along with this program; if not, write to the Free Software
* Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
*/
/*
* 著作权所有(C) 2010 仪星电子
*
* 本程序为自由软件；您可依据自由软件基金会所发表的GNU通用公共授权条款规定，
* 就本程序再为发布与／或修改；无论您依据的是本授权的第二版或（您自行选择的）
* 任一日后发行的版本。
* 本程序是基于使用目的而加以发布，然而不负任何担保责任；亦无对适售性或特定
* 目的适用性所为的默示性担保。详情请参照GNU通用公共授权。
* 您应已收到附随于本程序的GNU通用公共授权的副本；如果没有，请写信至自由软件
* 基金会：59 Temple Place - Suite 330, Boston, Ma 02111-1307, USA。
* Email yixingdianzi@126.com
* Email/MSN yixingdianzi@hotmail.com
* QQ 648887464
*/
/******************** (C) COPYRIGHT 2009 STMicroelectronics ********************
* File Name : main.c
* Author : MCD Application Team
* Version : V3.1.0
* Date : 10/30/2009
* Description : Virtual Com Port Demo main file
********************************************************************************
* THE PRESENT FIRMWARE WHICH IS FOR GUIDANCE ONLY AIMS AT PROVIDING CUSTOMERS
* WITH CODING INFORMATION REGARDING THEIR PRODUCTS IN ORDER FOR THEM TO SAVE TIME.
* AS A RESULT, STMICROELECTRONICS SHALL NOT BE HELD LIABLE FOR ANY DIRECT,
* INDIRECT OR CONSEQUENTIAL DAMAGES WITH RESPECT TO ANY CLAIMS ARISING FROM THE
* CONTENT OF SUCH FIRMWARE AND/OR THE USE MADE BY CUSTOMERS OF THE CODING
* INFORMATION CONTAINED HEREIN IN CONNECTION WITH THEIR PRODUCTS.
*******************************************************************************/
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f10x.h"
#include "stm32f10x_gpio.h"
#include "usb_lib.h"
#include "usb_desc.h"
#include "usb_pwr.h"
#include "qdmx_usb.h"
#include "qdmx_adc.h"
#define SEND 32
/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
/* Extern variables ----------------------------------------------------------*/
extern __IO uint32_t count_in;
extern uint8_t Controla_a;
extern uint8_t Controla_b;
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
/* Private functions ---------------------------------------------------------*/
void Set_System(void);
void Callback(uint8_t *p);
void Delay(__IO uint32_t nCount);
void GPIO_configure(void);
/*******************************************************************************
* Function Name : main.
* Description : Main routine.
* Input : None.
* Output : None.
* Return : None.
*******************************************************************************/
int main(void)
{
vu8 s;
/*设置系统时钟*/
Set_System();
/*初始化USB模块*/
Set_USBClock();
USB_Interrupts_Config();
USB_Init();
/*初始化AD模块*/
m_adc_clk_config();
m_adc_gpio_config();
m_adc_Interrupts_Config();
m_adc_init();
/*初始化GPIO引脚作为放大控制引脚*/
GPIO_configure();
count_in=0;
/*默认初始值为放大1倍*/
GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);
GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);
GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2);
GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12);
GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_13);
GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_14);
while (1)
{
}
}
void GPIO_configure(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA , ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB , ENABLE);
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA , ENABLE);
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB , ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
}
void Delay(__IO uint32_t nCount)
{
for(; nCount != 0; nCount--);
}
void Callback(uint8_t *p)
{
if (GetENDPOINT(ENDP1) & EP_DTOG_RX)
{
FreeUserBuffer(ENDP1, EP_DBUF_IN);
UserToPMABufferCopy((uint8_t*) p, ENDP1_TX1ADDR, SEND);
SetEPDblBuf1Count(ENDP1,EP_DBUF_IN,SEND);
}
else
{
FreeUserBuffer(ENDP1, EP_DBUF_IN);
UserToPMABufferCopy((uint8_t*) p, ENDP1_TX0ADDR, SEND);
SetEPDblBuf0Count(ENDP1,EP_DBUF_IN,SEND);
}
}
#ifdef USE_FULL_ASSERT
/*******************************************************************************
* Function Name : assert_failed
* Description : Reports the name of the source file and the source line number
* where the assert_param error has occurred.
* Input : - file: pointer to the source file name
* - line: assert_param error line source number
* Output : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line)
{
/* User can add his own implementation to report the file name and line number,
ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
/* Infinite loop */
while (1)
{}
}
#endif
/*******************************************************************************
* Function Name : Set_System
* Description : Configures Main system clocks & power
* Input : None.
* Return : None.
*******************************************************************************/
void Set_System(void)
{
ErrorStatus HSEStartUpStatus;
/* SYSCLK, HCLK, PCLK2 and PCLK1 configuration -----------------------------*/
/* RCC system reset(for debug purpose) */
RCC_DeInit();
/* Enable HSE */
RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
/* Wait till HSE is ready */
HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
if (HSEStartUpStatus == SUCCESS)
{
/* Enable Prefetch Buffer */
FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
/* Flash 2 wait state */
FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
/* HCLK = SYSCLK */
RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
/* PCLK2 = HCLK */
RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
/* PCLK1 = HCLK/2 */
RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
#ifdef STM32F10X_CL
/* Configure PLLs *********************************************************/
/* PLL2 configuration: PLL2CLK = (HSE / 5) * 8 = 40 MHz */
RCC_PREDIV2Config(RCC_PREDIV2_Div5);
RCC_PLL2Config(RCC_PLL2Mul_8);
/* Enable PLL2 */
RCC_PLL2Cmd(ENABLE);
/* Wait till PLL2 is ready */
while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLL2RDY) == RESET)
{}
/* PLL configuration: PLLCLK = (PLL2 / 5) * 9 = 72 MHz */
RCC_PREDIV1Config(RCC_PREDIV1_Source_PLL2, RCC_PREDIV1_Div5);
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_PREDIV1, RCC_PLLMul_9);
#else
/* PLLCLK = 8MHz * 9 = 72 MHz */
RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);
#endif
/* Enable PLL */
RCC_PLLCmd(ENABLE);
/* Wait till PLL is ready */
while (RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)
{
}
/* Select PLL as system clock source */
RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
/* Wait till PLL is used as system clock source */
while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08)
{
}
}
else
{ /* If HSE fails to start-up, the application will have wrong clock configuration.
User can add here some code to deal with this error */
/* Go to infinite loop */
while (1)
{
}
}
…………限于本文篇幅余下代码请从51黑下载附件…………

复制代码

资料下载：

ID:232205 · 发表于 2017-12-14 11:40

好资料，51黑有你更精彩!!!

ID:223725 · 发表于 2017-12-15 14:18

全下了，慢慢学习

ID:270223 · 发表于 2018-1-2 17:14

在那个原理图中数字部分电路有一个没有芯片型号，那芯片型号是什么

ID:270327 · 发表于 2018-1-2 18:54

STM32最高采样的频率能做到多少？

ID:39808 · 发表于 2018-1-21 12:00

125du 发表于 2018-1-2 18:54
STM32最高采样的频率能做到多少？

1M,紫薯布丁

ID:97068 · 发表于 2018-1-21 18:07

牛逼牛逼牛逼牛逼牛逼

ID:97068 · 发表于 2018-1-21 18:08

STM32最高采样的频率也只能做到1M了

ID:63312 · 发表于 2018-1-22 09:51

感谢楼主！

ID:279445 · 发表于 2018-1-25 09:46

可以，很不错

ID:179958 · 发表于 2018-2-4 14:40

这个666了，学习了

ID:187029 · 发表于 2018-5-15 10:20

666，下载学习一下

ID:145279 · 发表于 2018-7-29 16:06

没发开始啊

ID:377382 · 发表于 2018-8-24 14:35

非常好的资料。。。谢谢、

ID:186637 · 发表于 2018-10-19 22:03

谢谢分享！学习学习！

ID:456386 · 发表于 2018-12-27 13:46

现在正在研究这个借来用用

ID:457555 · 发表于 2018-12-28 19:16

很齐全，谢谢楼主哈

ID:468349 · 发表于 2019-1-15 10:11

现在正在研究这个借来用用

ID:399179 · 发表于 2019-1-16 16:08

感觉好强大啊！

ID:471926 · 发表于 2019-1-23 09:33

这个确实好东西，正在做这个项目，借来参考

ID:196383 · 发表于 2019-3-18 08:16

想做个玩玩

ID:441421 · 发表于 2019-3-23 14:16

协议不错

ID:482226 · 发表于 2019-4-7 15:37

好资料，51黑有你更精彩!!!

ID:111676 · 发表于 2019-4-9 21:18

非常好的资料

ID:565822 · 发表于 2019-6-18 15:48

请问如何改放大倍数？默认是1

ID:578547 · 发表于 2019-7-5 15:56

下载学习下！

ID:33544 · 发表于 2019-7-15 08:45

666，下载学习一下

ID:674237 · 发表于 2019-12-26 09:08

太厉害了

ID:687983 · 发表于 2020-4-10 09:22

很好，很强大

ID:726195 · 发表于 2020-4-10 13:25

以前做过一个类似的，有机会一起探讨一下

ID:726950 · 发表于 2020-4-17 10:25

可玩性很高啊

ID:658700 · 发表于 2020-4-29 21:30

zhaowenmin 发表于 2018-1-21 18:08
STM32最高采样的频率也只能做到1M了

对啊，而且在这个频率下，测得不准，根本当不了示波器

ID:619787 · 发表于 2020-5-13 15:55

很齐全，谢谢楼主

ID:342443 · 发表于 2021-5-14 11:13

是不是基于labview的

ID:902479 · 发表于 2021-7-22 19:42

请问一下，原理图中数字部分电路那有一个芯片没有标上型号，请问那个是啥型号的芯片啊，谢谢。。。

ID:97181 · 发表于 2021-11-21 06:04

hj2008ss 发表于 2021-7-22 19:42
请问一下，原理图中数字部分电路那有一个芯片没有标上型号，请问那个是啥型号的芯片啊，谢谢。。。

你想问的可能是一个DCDC电源模块，+5v转为-5v

ID:977861 · 发表于 2021-11-25 12:45

好资料，51黑有你更精彩！收藏了

ID:151108 · 发表于 2021-11-26 20:25

很有兴趣，学习一下

ID:122260 · 发表于 2021-11-30 10:43

做成功了吗都正常不

ID:97181 · 发表于 2021-11-30 20:59

没有，网上查了一下，上位机下位机都有问题

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