基于STM32和μC／OS-II的嵌入式數字示波器設計

A/D轉換器ADS830的采樣時(shí)鐘是STM32通過(guò)內部定時(shí)而得到的，當頻率過(guò)高時(shí)不太穩定，同時(shí)其輸出的高電平是3.3V，而ADS830要求的時(shí)鐘高電平是5V，所以中間加入74HC08與門(mén)電路來(lái)整形和穩定時(shí)鐘信號。

1.5 液晶顯示電路設計

在本設計中選用的是320×240點(diǎn)陣的3.2時(shí)真彩色液晶顯示屏(也叫TFT彩屏)，其內置SSD1289控制器，能實(shí)現262k種顏色的顯示。由于本系統的微處理器是STM32，其內部帶有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(gè)并行數據端口相連，5個(gè)控制端口用于驅動(dòng)液晶，如此的FSMC驅動(dòng)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)顯示數據。

1.6 軟件設計

系統采用實(shí)時(shí)操作系統μC/OS-II，該系統的移植是應用程序設計的基礎。通過(guò)μC/OS—II內核的任務(wù)調度，可以解決一般軟件設計中出現的可維護性差和編程復雜等問(wèn)題。

2 實(shí)驗測試及數據分析

在實(shí)驗室對研制的設計實(shí)物進(jìn)行測試實(shí)驗。由于STM32處理數據的能力比較有限，加之一般應用中波形存儲和頻率分析用處不大，所以在這里，系統并沒(méi)有做這兩個(gè)部分的功能實(shí)現。雖然系統所用的ADS830的最高采樣頻率可達60MHz，然而，其時(shí)鐘信號是STM32的定時(shí)器產(chǎn)生的，最高只能輸出12MHz，所以這里設計的最高實(shí)時(shí)采樣率為12MHz，然而，由于程序中加入了內插算法，所以最高輸入信號的頻率仍然可以高達1MHz，基本可以滿(mǎn)足一般應用需求。

3 結束語(yǔ)

本文采用STM32高性能ARM處理器作為主控芯片并移植實(shí)時(shí)操作系統μC/OS—II系統，滿(mǎn)足TFT彩色波形顯示。并且通過(guò)采用高速A/D轉換器和FIFO器件，實(shí)現了高采樣率和寬頻帶的設計要求。實(shí)驗結果表明設計思路正確，性能參數達到設計要求。