如今嵌入式設(shè)備的開發(fā)及調(diào)試過程中,開發(fā)者經(jīng)常需要對(duì)設(shè)備內(nèi)部的關(guān)鍵變量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,進(jìn)而準(zhǔn)確分析設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)。傳統(tǒng)示波器由于自身結(jié)構(gòu)的限制,已經(jīng)難以滿足用戶日益多元化和高效化的檢測(cè)需求,因此虛擬示波器這一全新的儀器概念進(jìn)入了開發(fā)者的視野。通過模塊化采集的硬件設(shè)備,配合高性能的平臺(tái)處理軟件,虛擬示波器可以讓開發(fā)者自由靈活地監(jiān)控并分析嵌入式設(shè)備內(nèi)部的數(shù)據(jù)。相對(duì)于傳統(tǒng)示波器,虛擬示波器的成本更低,適用范圍更廣,功能擴(kuò)展性更強(qiáng)。本課題采用數(shù)據(jù)采集設(shè)備,配合平臺(tái)示波器軟件的架構(gòu),設(shè)計(jì)了一套基于Windows平臺(tái)的虛擬示波器系統(tǒng),目標(biāo)是采集并繪制來自以MCU為核心的電控系統(tǒng)的波形數(shù)據(jù),監(jiān)視其內(nèi)部的關(guān)鍵變量。數(shù)據(jù)采集硬件設(shè)備采用STM32F103系列單片機(jī)作為核心控制芯片,平臺(tái)軟件則使用MFC框架,通過Direct2D引擎自繪的方式開發(fā)了基于滾動(dòng)模式的雙窗口、八通道的波形顯示控件。具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)數(shù)據(jù)采集模塊:負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集工作。對(duì)比研究數(shù)據(jù)采集設(shè)備的硬件方案,并在選定方案的基礎(chǔ)上制定采集設(shè)備與平臺(tái)軟件之間基于UDP的通訊協(xié)議。協(xié)議內(nèi)增加了時(shí)間戳和CRC校驗(yàn)機(jī)制,保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?..

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖6.2數(shù)據(jù)采集設(shè)備實(shí)圖

第六章功能測(cè)試與驗(yàn)證59(b)圖6.1虛擬示波器系統(tǒng)整體工作圖圖6.2所展示的硬件就是本文所設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備。設(shè)備使用STM32F1系列單片機(jī)作為主控MCU，使用W5500作為TCP/IP芯片。設(shè)備下方分別是USB供電接口和以太網(wǎng)口，中間的指示燈用于顯示當(dāng)前設(shè)備是否連接以太網(wǎng)。....

圖6.1虛擬示波器系統(tǒng)整體工作圖

第六章功能測(cè)試與驗(yàn)證59(b)圖6.1虛擬示波器系統(tǒng)整體工作圖圖6.2所展示的硬件就是本文所設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備。設(shè)備使用STM32F1系列單片機(jī)作為主控MCU，使用W5500作為TCP/IP芯片。設(shè)備下方分別是USB供電接口和以太網(wǎng)口，中間的指示燈用于顯示當(dāng)前設(shè)備是否連接以太網(wǎng)。....

圖6.3通訊過程中的UDP抓包圖

第六章功能測(cè)試與驗(yàn)證60下圖6.3是數(shù)據(jù)采集設(shè)備與平臺(tái)軟件通訊時(shí)，計(jì)算機(jī)使用WireShark軟件抓取的本地連接網(wǎng)絡(luò)通訊報(bào)文，圖中紅框部分就是該條數(shù)據(jù)中的應(yīng)用層部分。如圖所示，該部分在數(shù)據(jù)中的位置是從0x2A開始到0xB2結(jié)束，共計(jì)137個(gè)字節(jié)。報(bào)文使用0x55開頭，0xAA結(jié)尾....

圖6.4示波器軟件環(huán)形緩存區(qū)監(jiān)視圖

第六章功能測(cè)試與驗(yàn)證61圖6.4示波器軟件環(huán)形緩存區(qū)監(jiān)視圖6.2波形顯示測(cè)試6.2.1波形繪制測(cè)試波形繪制功能的驗(yàn)證主要在兩個(gè)方面，一是首先驗(yàn)證平臺(tái)軟件是否能實(shí)現(xiàn)波形數(shù)據(jù)的繪制，二則是進(jìn)一步驗(yàn)證軟件是否能針對(duì)MFC消息做出處理，即能否完成與用戶的交互過程。下圖6.5所示即軟件運(yùn)行....

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