本文關鍵詞：基于STM32F4的數(shù)字存儲示波器的設計　出處：《東華理工大學》2014年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 數(shù)字存儲示波器 STM32F4 實時操作系統(tǒng) 信號采集

【摘要】：隨著數(shù)字電子技術的發(fā)展,數(shù)字存儲示波器變得越來越智能化,集成的功能也越來越多,如測量、分析、運算、記錄、顯示等等。數(shù)字存儲示波器(DSO)越來越被廣泛應用在工程應用和科學研究中,有全面取代模擬示波器的發(fā)展趨勢[1]。傳統(tǒng)的模擬示波器不能對波形進行存儲,體積大而且功耗高,不方便攜帶到現(xiàn)場進行測試,越來越不能滿足實驗的需要,數(shù)字存儲示波器具有傳統(tǒng)的模擬示波器無法企及的優(yōu)點,它能直接測量信號的頻率、幅度等諸多的基本參數(shù),它不僅有基本的波形實時顯示功能,還有非常強的數(shù)據(jù)處理能力。鑒于國外的示波器價格非常昂貴,筆者在研究DSO產(chǎn)品工作原理的基礎上,提出了一種新的設計思路,設計了一款低成本的便攜式數(shù)字存儲示波器,并詳細地闡述了其設計和實現(xiàn)過程。本文詳細介紹了一種基于STM32F4的數(shù)字存儲示波器的設計方案,它由STM32F407為控制核心(基于ARM Cortex-M4構架),前級電路信號處理電路,Flash存儲電路,LCD顯示模塊所組成。前級電路處理包括了程控放大衰減器,阻抗變換電路,電平移位電路以及觸發(fā)電路,實現(xiàn)了波形變換,阻抗匹配,低通濾波等功能;后級電路主要實現(xiàn)波形的重現(xiàn),它采用了FSMC接口來驅(qū)動LCD,實現(xiàn)了較高刷屏速率。在系統(tǒng)軟件方面,采用了FreeRTOS實時操作系統(tǒng),從而提高了系統(tǒng)的實時性,并且在該系統(tǒng)上移植了emWin圖形界面,用戶只要調(diào)用圖形函數(shù)庫就可以輕松的進行GUI編程,從而縮短了系統(tǒng)的開發(fā)周期。此外還設計了MicroSD卡電路,對波形文件進行存儲。經(jīng)論證和測試,該設計方案具的較強的實用性,并且基本達到了設計的預期目標。
[Abstract]:With the development of digital electronic technology, digital storage oscilloscope has become more and more intelligent and integrated functions, such as measurement, analysis, operation and recording. Digital storage oscilloscope (DSO) is more and more widely used in engineering applications and scientific research, and has the development trend of replacing analogue oscilloscope completely. [1. The traditional analog oscilloscope can not store the waveform, it is large in volume and high in power consumption, so it is not convenient to carry it to the field for testing, and it is more and more unable to meet the needs of the experiment. Digital storage oscilloscope has the advantages that the traditional analog oscilloscope can not reach, it can directly measure the signal frequency, amplitude and many other basic parameters, it not only has the basic waveform real-time display function. In view of the high price of overseas oscilloscopes, the author puts forward a new design idea on the basis of studying the working principle of DSO products. A low cost portable digital storage oscilloscope is designed, and its design and implementation are described in detail. This paper introduces a design scheme of digital storage oscilloscope based on STM32F4 in detail. It is composed of STM32F407 as control core (based on ARM Cortex-M4 frame), and the signal processing circuit of front stage circuit and flash memory circuit. The LCD display module consists of a program controlled amplifier and attenuator, an impedance transform circuit, a level shift circuit and a trigger circuit. The functions of waveform transformation, impedance matching and low-pass filtering are realized. The latter circuit mainly realizes the waveform reproduction, which uses FSMC interface to drive LCDs and achieves high screen brushing rate. In the system software, FreeRTOS real-time operating system is used. Thus the real-time performance of the system is improved, and the emWin graphical interface is transplanted on the system. The user can easily carry out GUI programming as long as he calls the graphics function library. In addition, the MicroSD card circuit is designed to store the waveform file. After demonstration and test, the design has strong practicability. And has basically reached the design anticipated goal.
【學位授予單位】：東華理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM935.3

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本文編號：1423331