做一个数字采样示波器一向是我长久以来的希望，不过究竟这个方针难度比较大，触及的方面真实太多，模仿前端电路、高速ADC、单片机、CPLD/FPGA、通讯、上位机程序、数据处理等等，不是一会儿就能成的，渐渐一步步来呗，呵呵，好歹有个方针，一向在学习各方面的常识，也有动力：）因为高速ADC触及到采样后的数据存储问题，很多的数据涌入使得单片机无法接受，因而一般需求用外部高速RAM加CPLD合作，或许爽性用大容量的 FPGA做数据存储处理等，然后告诉单片机将数据发送出去。这部分真实是难度比较大，电路十分复杂，自己是有心无力啊，还得渐渐地技能堆集。。。
正好ST新推出商场的以CORTEX-M3为中心的STM32，内部集成了2个1Msps 12bit的独立ADC，而且内部高达72MHZ的主频，高达1.25DMIPS/MHZ的处理速度，高速的DMA传输功用，灵敏强壮的4个TIMER等等，这些真是十分有吸引力，何不必它来完结一个低频的数字示波器功用呢，我的方针是暂时只需定量定性地剖析20KHZ以下的低频信号就行了，方针不高吧，用STM32能够便利地完结，等有了必定经历之后渐渐再用FPGA和高速ADC搞个100Msps采样的示波器！
1、 ADC转化：STM32增强型芯片内置的2个独立ADC，能够有16个通道，而且2个通道能够并行的同步采样，触发方法很灵敏，能够经过TIMER以及外部电相等方法触发，并行方法下ADC2主动同步于ADC1；ADC在最高速采样的时分需求1.5+12.5个ADC周期，在14M的ADC时钟下到达 1Msps的速度，因为我主频是72M所以4分频后略微高了点，18MHZ的ADC时钟，采样速度应该高于1M了。ADC 采样2路一起采样方法，用TIM2 CC2来生成时钟信号触发ADC来完结指定频率的采样。ADC1/ADC2采样的结果是一个word
2、采样频率操控：因为STM32内部的4个TIMER十分强壮，每个TIMER又有4个通道，再加上独立的预分配器，实际上能够完结恣意分频，因而用TIM2 CC2来发生指定频率的时钟，用来触发ADC1接连采样。
3、采样数据传输及每次采样深度操控：ADC发生的转化数据经过高速DMA 通道1来传输置指定的内部RAM中，而且将DMA通道一设置成最高优先级，以确保数据精确，而且用DMA每次传输的个数来操控采样的深度，例如我要收集 100个点那么就设置DMA传输100个次，每次从32位ADC转化寄存器传输一个word到RAM中，等完结了100次传输后，DMA通道主动中止（实际上ADC是一向依照要求的采样频率接连在后台采样，仅仅我去取数据罢了），下次收集的时分我只需再设置下采样的个数使能DMA CHANNEL1就行了。
4、与上位机通讯：通讯也是个难题，要到达快速地将很多数据发给上位机的意图，传输的速率必定低不了，开端我想先用串口，不过很快就抛弃了，一则即便我用外部USB转串口的芯片最高也只能到达1M的速度，而且数据会丢掉；后来仍是选用了网络传输的方法，用SPI 接口的ENC28J60芯片，这个芯片我在MEGA32和AT91SAM7S64上都用过，接口简略挺便利的，速度还能够，在SAM7S64上DMA凡是用UDP协议单向发送的速度能够到达400KB/S以上，这次用了STM32发现速度大增，经过我用STM32的DMA传输后，相同UDP协议单向发速度居然到达了500KB/S以上，乃至最高能够到达600KB/S，这个真是意外的收成。
5、上位机程序：仍是用VS2005，我仍是喜爱用C++#，首要是微软的C#做得是在太舒服了，编辑器智能化程度真高，我只需刚刚输个开始的字母，立刻就感知出来一堆让你挑选，连挨个敲字符的功夫都省了，还不必忧虑拼写犯错到时分找原因的费事，呵呵，缺陷便是程序履行时分CPU利用率要高点，什么时分它的C++ 编辑器也到这个程度我就换回C++，哈哈。波形显现仍是用NI的measurementStudio8来完结，一个是美丽便利，别的最要紧的便是 MeasurementStudio8里边有一大堆数据处理的库，从简略的波形有效值核算，频率核算，到各式各样的函数滤波器功用，还有FFT频域剖析，时域剖析等等，凡是要用到的仪器相关处理里边都有，别的原本我计划要在模仿前端里边加一个相位确定的电路，以固定显现的波形起点，后来发现 MeasurementStudio8里边有个PeakDetector的类，用这个来完结波形的确定连这个电路都能够省了。用 MeasurementStudio8来完结真实是十分便利，而且精确。仅仅我没啥材料，还在探究傍边
显现的界面及部分相片：
数据采样后输出到PC上显现的图形很精确，包含MAX038发生的正弦波上部的小尖峰也很清楚，STM32的ADC精度很安稳性适当好，关于音频规模的低频信号来说，1Msps的采样也根本够用了。只需收集满足的点送给measurementsudio供给的函数来剖析，能够到达十分精确的程度，12BIT 的分辨率适当于数字表的3位半的作用，用来测验信号的频率、真有效值、峰值、峰峰值等等十分便利和精确，和我用硬件完结的频率计和真有效值的读数相同（这也阐明晰我做的信号发生器的硬件是精确的，哈哈，之前跟数字表总对不上，看来是数字表精确度差），完结彻底能够当作低频示波器来用，再加上个模仿前端电路，彻底能够有用化了
正弦波：
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上位机的程序：
上位机的程序还处在关于measuremenStudio的探索傍边，仅仅开端了解到了几个函数，用它来完结数据处理真实是便利，look public void DataReceived_Proc（） //UDP数据接纳、数据处理、数据显现函数
{
try
{
while （bStates）
{
myudpcomm.Receive（ref CommReceiveBuffer）;
Received_Command = Bytes2Struct（ref CommReceiveBuffer）;
//textBox3.Text = Received_Command.SampleRate.ToString（） + （acEstimate++）.ToString（）;
dADC1_Result = new double［Received_Command.SampleDepth］;
dADC2_Result = new double［Received_Command.SampleDepth］;
//数据处理，将通讯接纳区中的ADC数据传入绘图用数组中
for （int i = 0; i 《 （int）（Received_Command.SampleDepth）; i++）
{
dADC1_Result = （BitConverter.ToUInt16（CommReceiveBuffer， 40 + 4 * （i + 0））） * （3.3 / 4096.0）;
dADC2_Result = （BitConverter.ToUInt16（CommReceiveBuffer， 40 + 4 * （i + 0） + 2）） * （3.3 / 4096.0）;
}
str = “通道A（绿色）\r\n”;
//测验真有效值
Measurements.ACDCEstimator（dADC1_Result， out acEstimate， out dcEstimate）;//沟通（AC方法适当于信号经过一个电容隔直后进行丈量）和直流（DC直通方法进行丈量）真有效值丈量
str += “AC方法有效值：” + （（int）（acEstimate * 1000））.ToString（） + “mV” + “DC方法有效值” + （（int）（dcEstimate * 1000））.ToString（） + “mV\r\n”;
//测验信号频率、振幅Vp
mySingleToneInformationADC1 = new SingleToneInformation（dADC1_Result， Received_Command.SampleRate）;
str += “频率：” + （（int）（acEstimate * 1000）==0 ？ 0int ）mySingleToneInformationADC1.Frequency）.ToString（） + “Hz” + “振幅Vp：” + （（int ）mySingleToneInformationADC1.Amplitude*1000）.ToString（） + “mV\r\n”;
str += “\r\n通道B（赤色）\r\n”;
//测验真有效值
Measurements.ACDCEstimator（dADC2_Result， out acEstimate， out dcEstimate）;//沟通（AC方法适当于信号经过一个电容隔直后进行丈量）和直流（DC直通方法进行丈量）真有效值丈量
str += “AC方法有效值：” + （（int）（acEstimate * 1000））.ToString（） + “mV” + “DC方法有效值” + （（int）（dcEstimate * 1000））.ToString（） + “mV\r\n”;
//测验信号频率、振幅Vp
mySingleToneInformationADC2 = new SingleToneInformation（dADC2_Result， Received_Command.SampleRate）;
str += “频率：” + （（int）（acEstimate * 1000） == 0 ？ 0 ： （int）mySingleToneInformationADC1.Frequency）.ToString（） + “Hz” + “振幅Vp：” + （（int）mySingleToneInformationADC1.Amplitude * 1000）.ToString（） + “mV\r\n”;
textBox3.Text = str;
//ThresholdPeakDetector.Analyze用来找出从波谷到波峰上升沿极点的数组序号
//能够用于固定显现波形从上升沿的某固定点开端，适当与硬件的同步触发电路功用
//b = ThresholdPeakDetector.Analyze（dADC2_Result， 2， 10）;
//foreach （int k in b）
//{
//textBox3.Text += k.ToString（） + “ ”;
//}
//for （int i = 0; i 《 Received_Command.SampleDepth – b［1］; i++）
{
//dADC1_Result = dADC2_Result［i + b［1］］;
}
//textBox3.Text += b［b.Length – 1］.ToString（）;
//bIsUdpDataReceived = true;//表明接纳到了UDP数据，答应进行再次发送
bIsDataReadyForPlot = true;
myGraphPlotProc（）;//绘图输出*/
//myD1 = new myMethodDelegate（h）;
//myD1（1）;
}
}
catch （Exception e1）
{
timer1.Enabled = false;
MessageBox.Show（e1.ToString（））;
}
finally
{
timer1.Enabled = false;
}
}
/************************************************************************************
* 绘图输出进程函数供，mygGraphPlotThread进程调用
* 一直循环检测bIsDataReadyForPlot，一旦为真则进行绘图，绘图完结后置标志为false
* **********************************************************************************/
public void myGraphPlotProc（）//绘图输出函数
{
//while （true ）
{
if（bIsDataReadyForPlot）
{
waveformPlot1.PlotY（dADC1_Result）;
waveformPlot2.PlotY（dADC2_Result）;
bIsDataReadyForPlot = false;
}
}
}
下位机的程序：
下位机的程序，也还在完善，现在只做到了根本的功用，还不安稳，首要问题仍是在传输上的，这次为了一次传输比较多的数据，要将UDP数据包分化，分红多个小于1518字节的帧发送，因而发现当数据发送快的时分很简略导致数据中止发送，曾经用MEGA32和SAM7的时分没留意过，其时的处理速度也慢，没露出出来，想来想去可能是因为接连发送的时分速度太快导致的抵触，ENC28J60犯错挂起了，仍是ENC28J60没有吃透，关于里边的流控、以太网抵触检测这些还需求进一步研讨。
/******************** （C） COPYRIGHT 2007 STMicroelectronics ********************
*STM32F10*** 双通道ADC数据收集并经过ENC28J60完结UDP通讯传输
*作者：alien2006
*环境：keil for arm mdk 3.15b
*版别：V0.2
*时刻：20071202
*阐明：V0.2
*一、网络通讯部分
*1、先选用STM32 SPI轮询方法进行传输实验，ping 192.168.1.100 -l 1400 -n 10
*在轮询方法下未改善SPI1_SendByte（）函数（内部直接用ST供给的函数句子）需 avg=9ms时刻
*轮询方法下将SPI1_SendByte（）函数中的4条句子修正为直接寄存器存取后avg提高到7ms
*轮询方法下撤销SPI1_SendByte（）直接代之以函数中四句子avg提高到6ms
*经过上述的逐渐修正，传输UDP1400个字符时双向传输（接纳1400个字节再发送这1400个字节）距离4MS可达210KB/S
*2、enc28j60.c修正添加STM32 SPI传输DMA和非DMA编译选项，DMA方法下网络最大传输速度测验到达350KB/S
*3、改善了ZYP_UDP.C完结了当要发送的UDP数据长度超越单帧所能包容时，将UDP数据
*主动进行分组，并可在编译时自界说每个分组长度;
*改善了ENC28J60.C加入了ENC28J60DMA闲暇和网络发送结束的判别，处理了当发送速度过快时导
*致传输犯错问题。测验单向发送速度超越500KB/S;
*二、STM32数据收集部分
*1、ADC1/ADC2完结并行一起数据收集，12BIT最高可达1MSPS采样速度并经过STM32的DMA传输放入内存中
*2、TIM2 CC2完结对ADC采样的触发，ADC_Sample_Frequency_Set函数完结自界说TIM2 OC2频率输出，
*3、采样的频率和采样个数经过接纳到的UDP操控指令来指定
*采样的频率为20HZ~1MHZ;
*采样深度为1~4000个数据（受限于STM32内存20KB容量，一个数据为2个12bitADC通道读数，需一个word）
*4、界说了简略的UDP操控指令结构，用于完结与PC通讯和操控采样频率和采样深度
*三、其他
*1、程序待处理问题：UDP分组发送犯错问题未彻底处理，有待进一步处理
*2、等待添加模仿前端电路，并完结扩大倍数程控，经过上位机程序能够设置
*
* V0.1：开始程序，完结简略固定频率和深度的并行ADC采样和UDP通讯，并编制了简略的上位机程序，
*能够进行采样波形的显现
