STM32数字示波器的设计含仿真，及源码

2018-7-2 04:14:54 2561 STM32 数字示波器

/****************************************************************************
* Copyright (C), 奋斗嵌入式工作室
*
* 本例程在奋斗版STM32 开发板V2,V2.1，V3，V5及MINI上调试通过
*
* 文件名: main.c
* 内容简述:
*
* 演示的是3个蓝色LED（LED1-LED3) 轮流闪烁

   定义：
   LED1-LED3 ---V6——V8
   V6----- PB5-LED1
   V7----- PD6-LED2（仅V2，V2.1 V3  V5板）
   V8----- PD3-LED3（仅V2，V2.1 V3  V5板）

   基于MDK版本：       3.8
   基于官方外设库版本： 3.5
*
* 文件历史:
* 版本号  日期    作者说明
* v0.2 2011-7-28 sun68  创建该文件
*
*/

STM32 数字示波器的设计示波器AD板.pdf


示波器上层板.pdf





下面是STM32 数字示波器的设计含仿真，及源码

adc.c文件源码：

/*---------------------------------------------------------
ADC配置驱动程序
说明: 示波器AD采样配置,经过初步测试,AD采样速率为1.286M
正弦波最大不失真测量频率300kHz
三角波最大不失真测量频率150kHz
矩形波最大不失真测量频率100kHz
时间: 2013年11月19日
---------------------------------------------------------*/
#include "stm32f10x.h"
#include "adc.h"
#include "oscilloscope.h"
#include "ucos_ii.h"
#include "tft_api.h"
/*-----------------------------------------
声明变量
------------------------------------------*/
extern WaveType WaveInfo;
extern WaveMode WaveCtrl;
volatile u16 ADCConvertedValue[SAMPDEPTH];//AD转换缓冲区,占用RAM 0.8KB
/*-----------------------------------------
ADC1端口初始化
------------------------------------------*/
void ADC1_GPIO_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef IO_Init;
RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
//C1模拟输入
IO_Init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
IO_Init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
GPIO_Init(GPIOC,&IO_Init);
}
/* #define ADC1_DR_Address ((unsigned int)0x40012400+0x4c) */
/* unsigned short int ADC1_DMA_Value; */
/*--------------------------------------------------
函数说明:配置ADC1完成AD采集,是本示波器最核心的部分.
配置方案:ADC1由TIM3提供的触发事件进行触发AD转换,控
制TIM3的速率就可以完成采样率的改变.同时采
用DMA完成数据传输,注入通道1完成内部温度传
感器AD采集.
--------------------------------------------------*/
void ADC1_Mode_Config(void)
{
//配置DMA
DMA_InitTypeDef DMA_csh;
ADC_InitTypeDef ADC_csh;
TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
DMA_DeInit(DMA1_Channel1); //DMA复位,通道1
DMA_csh.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address; //ADC1地址
DMA_csh.DMA_MemoryBaseAddr = (unsigned int)ADCConvertedValue; //内存地址
DMA_csh.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
DMA_csh.DMA_BufferSize = SAMPDEPTH; //缓冲大小为采样深度
DMA_csh.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable; //外设地址固定
DMA_csh.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable; //内存地址自增
DMA_csh.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
DMA_csh.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
DMA_csh.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular; //循环传输
DMA_csh.DMA_Priority = DMA_Priority_High; //DMA优先级高
DMA_csh.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
DMA_Init(DMA1_Channel1,&DMA_csh); //写入DMA1配置参数
DMA_Cmd(DMA1_Channel1,ENABLE); //使能DMA1通道1
DMA_ITConfig(DMA1_Channel1,DMA_IT_TC,ENABLE); //使能DMA CH1中断
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA1_Channel1_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
//配置TIM3工作在18MHz,为AD提供触发
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure);
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 99; //工作在18M，每格最大值时，不至于溢出
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseStructure);
TIM_SelectOutputTrigger(TIM3,TIM_TRGOSource_Update); //使用TIM3事件更新作为ADC触发
//配置ADC
ADC_csh.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent; //独立ADC模式
ADC_csh.ADC_ScanConvMode = DISABLE; //关闭扫描模式
ADC_csh.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE; //连续AD转换开启
ADC_csh.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T3_TRGO; //由TIM3提供的触发事件进行触发AD转换
ADC_csh.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right; //数据右对齐
ADC_csh.ADC_NbrOfChannel = 1; //要转换的通道数目1
ADC_Init(ADC1,&ADC_csh); //写入ADC1配置参数
ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_11,1,ADC_SampleTime_1Cycles5);//采样速率1M
ADC_DMACmd(ADC1,ENABLE); //使能ADC1 DMA
ADC_ExternalTrigConvCmd(ADC1,ENABLE); //打开ADC1外部触发
ADC_InjectedChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_16,1,ADC_SampleTime_239Cycles5); //配置ADC1通道16为注入通道1
ADC_ExternalTrigInjectedConvConfig(ADC1,ADC_ExternalTrigInjecConv_None); //软件触发注入通道的转换
ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE); //使能温度传感器
ADC_Cmd(ADC1,ENABLE); //使能ADC1
ADC_ResetCalibration(ADC1); //复位校准寄存器
while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1)); //等待校准寄存器复位完成
ADC_StartCalibration(ADC1); //开始校准
while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1)); //等待校准完成
TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
}
/*-----------------------------------------
函数说明:通过注入通道1转换内部温度传感器
AD值,读取10次有效数据取平均返回
------------------------------------------*/
u16 GetTempSensor(void)
{
u16 temp=0,i,k=0;
for(i=0; i<10; )
{
ADC_SoftwareStartInjectedConvCmd(ADC1,ENABLE); //软件触发注入通道的转换
k = (0x6EE - ADC_GetInjectedConversionValue(ADC1,ADC_InjectedChannel_1)) / 0x05 + 25;
if(k>0 && k<100)
{
temp += k;
i++;
}
}
temp /= 10;
return temp;
}
/*-----------------------------------------
函数说明:ADC1初始化
------------------------------------------*/
void ADC1_Init(void)
{
ADC1_GPIO_Init();
ADC1_Mode_Config();
}
/*-----------------------------------------
函数说明:ADC传输DMA通道1中断服务程序
DMA把AD值传输到缓冲区完成后关闭定
时器3(作为触发AD转换的定时器)同时
置更新完成标志位为1,开定时器3在应
用中开启.
------------------------------------------*/
void DMA1_Channel1_IRQHandler()
{
OSIntNesting++;
DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC1); //清除DMA传输完成中断
TIM_Cmd(TIM3,DISABLE); //关闭TIM3
WaveCtrl.UpdatTrue = 1; //已经完成一次波形FIFO,可以批量读出数据
OSIntExit();
}
/*-----------------------------------------
函数说明:擦除AD缓冲区
------------------------------------------*/
void Earse_AD_FIFO(void)
{
uint32_t i;
for(i=0; i {
ADCConvertedValue = 0;
}
}

主程序：

/*------------------------------------------------------------------------------------
                                                               STM32示波器
硬件平台:
                     主控器: STM32F103ZET6 64K RAM 512K ROM
                     屏幕器: SSD1963
                     分辨率: 480x272 16位色
               触摸屏: TSC2046
                     模拟威廉希尔官方网站 : OP  - TL084
                                       OP  - u741
                                       SW  - CD4051
                                       CMP - LM311
                                       PWR - LM7805
                                          - LM7905
                                                - MC34063
                                                - AMS1117-3.3
                                       DRI - ULN2003
                     继电器：信号继电器
                  电源: DC +12V
软件平台:
                     开发环境: RealView MDK-ARM uVision4.10
                     C编译器 : ARMCC
                     ASM编译器:ARMASM
                     连接器: ARMLINK
                     实时内核: uC/OS-II 2.90实时操作系统
                     GUI内核 : uC/GUI 3.90图形用户接口
                     底层驱动: 各个外设驱动程序
      ROM Size = Code + RO-data +RW-data
      RAM Size = RW-data + ZI-data
      Program Size: Code=56024 RO-data=8272 RW-data=256 ZI-data=29912
时间: 2013年11月9日    BoX编写于大二上学期
版本: V1.0 - 2013/11/9
   V1.1 - 2014/2/8
         V3.0 - 2014/2/19
-------------------------------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f10x.h"
#include "ucos_ii.h"
#include "app.h"
#include "GUI.h"
#include "usart1.h"
#include "pincfg.h"
#include "delay.h"
#include "tft_api.h"
#include "dac.h"
#include "adc.h"
#include "iwdg.h"
#include "timer.h"
#include "EXTI.H"
#include "oscilloscope.h"
#include "indkey.h"
#include "tsc2046.h"
#include "task_rtc.h"
#include "task_gui.h"
#include "task_sd.h"
/*-----------------------------------------
                              声明起始任务栈
------------------------------------------*/
OS_STK  Task_Start_Stk[TASK_START_STK_SIZE];
/*-----------------------------------------
因为涉及到对共享资源的访问,创建互斥信号量
------------------------------------------*/
OS_EVENT *LCD_Buffer_MUTEX;
OS_EVENT *USART_Buffer_MUTEX;
OS_EVENT *SDtoRAM_Buffer_MUTEX;
/*-----------------------------------------
                              主函数
------------------------------------------*/
int main(void)
{
      INT8U err;
   SystemInit();                //初始化RCC时钟
      OSInit();
      LCD_Buffer_MUTEX    = OSMutexCreate(4,&err);       //创建3个共享资源互斥信号量
      USART_Buffer_MUTEX = OSMutexCreate(4,&err);
      SDtoRAM_Buffer_MUTEX = OSMutexCreate(4,&err);
   OSTaskCreate(Task_Start,(void *)0,&Task_Start_Stk[TASK_START_STK_SIZE-1],TASK_START_PRIO); //起始任务
      OSStart();
}
/*-------------------------------------------------------------------------------
函数功能:初始化各种外设
说明:因为跑操作系统,所以外设的初始化应该放在操作系统的初始任务中完成,不能
      在while(1)循环外部完成外设的初始化工作,否则操作系统可能无法启动.
               本函数在app.c中被调用
-------------------------------------------------------------------------------*/
void BSP_Init(void)
{
      OS_CPU_SR  cpu_sr = 0u;
      OS_ENTER_CRITICAL();
      DelayInit();                //初始化延时
      PinCfg();                      //外部器件控制配置
      FSMC_LCD_Init();       //FSMC总线配置
      GUI_Init();                      //初始化UCGUI界面
      TSC2046_Config();       //初始化触摸控制器
      USART1_Config();       //初始化串口
      DAC_Config();                //初始化DAC1
      ADC1_Init();                //初始化ADC1
      EXTI_Config();                //初始化外部中断
      Key_EXTI_Config();       //初始化按键中断
      TIM5_Config(1999,71);  //TIM5以1MHz频率计数,每2ms溢出中断
//       TIM4_Config(59999,71); //TIM4以1MHz频率计数,每60ms溢出中断
      RTC_Init();                         //初始化RTC
//       SD_Init();
      JDQ_ACDC = 1;                //交流耦合
      ManualGainScan(3); //调试用
      IWDG_Init(4,625);    //喂狗时间为1000ms
      OS_EXIT_CRITICAL();
}