基于STM32的嵌入式數(shù)字示波器設(shè)計

A/D轉(zhuǎn)換器ADS830的采樣時鐘是STM32通過內(nèi)部定時而得到的，當頻率過高時不太穩(wěn)定，同時其輸出的高電平是3.3V，而ADS830要求的時鐘高電平是5V，所以中間加入74HC08與門電路來整形和穩(wěn)定時鐘信號。

1.5 液晶顯示電路設(shè)計

在本設(shè)計中選用的是320×240點陣的3.2時真彩色液晶顯示屏(也叫TFT彩屏)，其內(nèi)置SSD1289控制器，能實現(xiàn)262k種顏色的顯示。由于本系統(tǒng)的微處理器是STM32，其內(nèi)部帶有FSMC(可變靜態(tài)存儲控制器)這一新型的存儲器擴展技術(shù)，在外部存儲器擴展方面具有獨特的優(yōu)勢，能快速刷新該TFT彩屏，所以，在這里，微處理器與液晶的連接方式接成FSMC模式，16個并行數(shù)據(jù)端口相連，5個控制端口用于驅(qū)動液晶，如此的FSMC驅(qū)動模式可使得微處理器STM32能夠快速地刷新要顯示的波形和相關(guān)顯示數(shù)據(jù)。

1.6 軟件設(shè)計

系統(tǒng)采用實時操作系統(tǒng)μC/OS-II，該系統(tǒng)的移植是應(yīng)用程序設(shè)計的基礎(chǔ)。通過μC/OS—II內(nèi)核的任務(wù)調(diào)度，可以解決一般軟件設(shè)計中出現(xiàn)的可維護性差和編程復(fù)雜等問題。

2 實驗測試及數(shù)據(jù)分析

在實驗室對研制的設(shè)計實物進行測試實驗。由于STM32處理數(shù)據(jù)的能力比較有限，加之一般應(yīng)用中波形存儲和頻率分析用處不大，所以在這里，系統(tǒng)并沒有做這兩個部分的功能實現(xiàn)。雖然系統(tǒng)所用的ADS830的最高采樣頻率可達60MHz，然而，其時鐘信號是STM32的定時器產(chǎn)生的，最高只能輸出12MHz，所以這里設(shè)計的最高實時采樣率為12MHz，然而，由于程序中加入了內(nèi)插算法，所以最高輸入信號的頻率仍然可以高達1MHz，基本可以滿足一般應(yīng)用需求。

3 結(jié)束語

本文采用STM32高性能ARM處理器作為主控芯片并移植實時操作系統(tǒng)μC/OS—II系統(tǒng)，滿足TFT彩色波形顯示。并且通過采用高速A/D轉(zhuǎn)換器和FIFO器件，實現(xiàn)了高采樣率和寬頻帶的設(shè)計要求。實驗結(jié)果表明設(shè)計思路正確，性能參數(shù)達到設(shè)計要求。