STM32数字示波器的设计(PCB+SCH文件)含仿真及源码

本例程在 奋斗版STM32开发板V2,V2.1，V3，V5及MINI上调试通过           
演示的是3个蓝色LED（LED1-LED3) 轮流闪烁
    定义：   
    LED1-LED3 ---V6——V8
    V6----- PB5-LED1
    V7----- PD6-LED2（仅V2，V2.1 V3  V5板）
    V8----- PD3-LED3（仅V2，V2.1 V3  V5板）
下面是STM32 数字示波器的设计(pcb sch)含仿真，及源码
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STM32 数字示波器的设计示波器AD板

示波器上层板


adc.c文件源码：

1. /*---------------------------------------------------------
   
2.                   ADC配置驱动程序
   
3.         说明: 示波器AD采样配置,经过初步测试,AD采样速率为1.286M
   
4.               正弦波最大不失真测量频率300kHz
   
5.                   三角波最大不失真测量频率150kHz
   
6.                   矩形波最大不失真测量频率100kHz
   
7. ---------------------------------------------------------*/
   
8. #include "stm32f10x.h"
   
9. #include "adc.h"
   
10. #include "oscilloscope.h"
    
11. #include "ucos_ii.h"
    
12. #include "tft_api.h"
    
13. /*-----------------------------------------
    
14.                             声明变量
    
15. ------------------------------------------*/
    
16. extern WaveType WaveInfo;
    
17. extern WaveMode WaveCtrl;
    
18. volatile u16 ADCConvertedValue[SAMPDEPTH];//AD转换缓冲区,占用RAM 0.8KB
    
19. 
    
20. /*-----------------------------------------
    
21.                             ADC1端口初始化
    
22. ------------------------------------------*/
    
23. void ADC1_GPIO_Init(void)
    
24. {
    
25.         GPIO_InitTypeDef IO_Init;
    
26.         RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_DMA1,ENABLE);
    
27.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1 | RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
    
28.         //C1模拟输入
    
29.         IO_Init.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
    
30.         IO_Init.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
    
31.         GPIO_Init(GPIOC,&IO_Init);
    
32. }
    
33. 
    
34. /* #define ADC1_DR_Address ((unsigned int)0x40012400+0x4c) */
    
35. /* unsigned short int ADC1_DMA_Value; */
    
36. /*--------------------------------------------------
    
37. 函数说明:配置ADC1完成AD采集,是本示波器最核心的部分.
    
38. 配置方案:ADC1由TIM3提供的触发事件进行触发AD转换,控
    
39.                   制TIM3的速率就可以完成采样率的改变.同时采
    
40.                   用DMA完成数据传输,注入通道1完成内部温度传
    
41.                   感器AD采集.
    
42. --------------------------------------------------*/
    
43. void ADC1_Mode_Config(void)
    
44. {
    
45.         //配置DMA
    
46.         DMA_InitTypeDef DMA_csh;
    
47.         ADC_InitTypeDef ADC_csh;
    
48.         TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;
    
49.         NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    
50. 
    
51.         DMA_DeInit(DMA1_Channel1);                                             //DMA复位,通道1
    
52.         DMA_csh.DMA_PeripheralBaseAddr = ADC1_DR_Address;  //ADC1地址
    
53.         DMA_csh.DMA_MemoryBaseAddr = (unsigned int)ADCConvertedValue;  //内存地址
    
54.         DMA_csh.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;  
    
55.         DMA_csh.DMA_BufferSize = SAMPDEPTH;                                            //缓冲大小为采样深度
    
56.         DMA_csh.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;  //外设地址固定
    
57.         DMA_csh.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;                         //内存地址自增
    
58.         DMA_csh.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;  
    
59.         DMA_csh.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_HalfWord;
    
60.         DMA_csh.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;                                          //循环传输
    
61.         DMA_csh.DMA_Priority = DMA_Priority_High;                                  //DMA优先级高
    
62.         DMA_csh.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
    
63.         DMA_Init(DMA1_Channel1,&DMA_csh);                                                  //写入DMA1配置参数
    
64.         DMA_Cmd(DMA1_Channel1,ENABLE);                                                           //使能DMA1通道1
    
65.         DMA_ITConfig(DMA1_Channel1,DMA_IT_TC,ENABLE);                        //使能DMA CH1中断
    
66. 
    
67.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);
    
68.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = DMA1_Channel1_IRQn;
    
69.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
    
70.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
    
71.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    
72.         NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
    
73. 
    
74.         //配置TIM3工作在18MHz,为AD提供触发
    
75.         RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
    
76.         TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure);
    
77.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 1;         
    
78.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 99;         //工作在18M，每格最大值时，不至于溢出      
    
79.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;   
    
80.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  
    
81.         TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseStructure);
    
82.         TIM_SelectOutputTrigger(TIM3,TIM_TRGOSource_Update); //使用TIM3事件更新作为ADC触发
    
83.       
    
84.         //配置ADC
    
85.         ADC_csh.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;                  //独立ADC模式
    
86.     ADC_csh.ADC_ScanConvMode = DISABLE;                           //关闭扫描模式
    
87.         ADC_csh.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;                  //连续AD转换开启
    
88.         ADC_csh.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_T3_TRGO;  //由TIM3提供的触发事件进行触发AD转换
    
89.         ADC_csh.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;         //数据右对齐
    
90.         ADC_csh.ADC_NbrOfChannel = 1;                                          //要转换的通道数目1
    
91.         ADC_Init(ADC1,&ADC_csh);                                                   //写入ADC1配置参数
    
92.         ADC_RegularChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_11,1,ADC_SampleTime_1Cycles5);//采样速率1M
    
93.         ADC_DMACmd(ADC1,ENABLE);                                                 //使能ADC1 DMA
    
94.         ADC_ExternalTrigConvCmd(ADC1,ENABLE);                        //打开ADC1外部触发
    
95.       
    
96.         ADC_InjectedChannelConfig(ADC1,ADC_Channel_16,1,ADC_SampleTime_239Cycles5);         //配置ADC1通道16为注入通道1
    
97.         ADC_ExternalTrigInjectedConvConfig(ADC1,ADC_ExternalTrigInjecConv_None);         //软件触发注入通道的转换
    
98.         ADC_TempSensorVrefintCmd(ENABLE);                                                                                         //使能温度传感器
    
99. 
    
100.         ADC_Cmd(ADC1,ENABLE);                                                         //使能ADC1
     
101.         ADC_ResetCalibration(ADC1);                                                  //复位校准寄存器
     
102.         while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));     //等待校准寄存器复位完成
     
103.         ADC_StartCalibration(ADC1);                                                  //开始校准
     
104.         while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));                         //等待校准完成
     
105.         TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
     
106. }
     
107. /*-----------------------------------------
     
108. 函数说明:通过注入通道1转换内部温度传感器
     
109.                   AD值,读取10次有效数据取平均返回
     
110. ------------------------------------------*/
     
111. u16 GetTempSensor(void)   
     
112. {
     
113.         u16 temp=0,i,k=0;
     
114.         for(i=0; i<10; )
     
115.         {
     
116.                 ADC_SoftwareStartInjectedConvCmd(ADC1,ENABLE);        //软件触发注入通道的转换
     
117.                 k = (0x6EE - ADC_GetInjectedConversionValue(ADC1,ADC_InjectedChannel_1)) / 0x05 + 25;
     
118.                 if(k>0 && k<100)
     
119.                 {
     
120.                         temp += k;
     
121.                         i++;
     
122.                 }
     
123.         }
     
124.         temp /= 10;
     
125.         return temp;            
     
126. }
     
127. /*-----------------------------------------
     
128. 函数说明:ADC1初始化
     
129. ------------------------------------------*/
     
130. void ADC1_Init(void)
     
131. {
     
132.         ADC1_GPIO_Init();
     
133.         ADC1_Mode_Config();
     
134. }
     
135. /*-----------------------------------------
     
136. 函数说明:ADC传输DMA通道1中断服务程序
     
137.                   DMA把AD值传输到缓冲区完成后关闭定
     
138.                   时器3(作为触发AD转换的定时器)同时
     
139.                   置更新完成标志位为1,开定时器3在应
     
140.                   用中开启.
     
141. ------------------------------------------*/
     
142. void DMA1_Channel1_IRQHandler()
     
143. {
     
144.       OSIntNesting++;  
     
145.       DMA_ClearFlag(DMA1_FLAG_TC1);        //清除DMA传输完成中断
     
146.       TIM_Cmd(TIM3,DISABLE);                //关闭TIM3
     
147.       WaveCtrl.UpdatTrue = 1;                //已经完成一次波形FIFO,可以批量读出数据
     
148.       OSIntExit();
     
149. }
     
150. /*-----------------------------------------
     
151. 函数说明:擦除AD缓冲区
     
152. ------------------------------------------*/
     
153. void Earse_AD_FIFO(void)
     
154. {
     
155.         uint32_t i;
     
156.         for(i=0; i<SAMPDEPTH; i++)
     
157.         {
     
158.                 ADCConvertedValue[i] = 0;
     
159.         }      
     
160. }

复制代码

主程序：

1. /*------------------------------------------------------------------------------------
   
2.                                                                    STM32示波器
   
3. 硬件平台:
   
4.                         主控器: STM32F103ZET6 64K RAM 512K ROM
   
5.                         屏幕器: SSD1963
   
6.                         分辨率: 480x272 16位色
   
7.                    触摸屏: TSC2046
   
8.                         模拟电路: OP  - TL084
   
9.                                           OP  - u741
   
10.                                           SW  - CD4051
    
11.                                           CMP - LM311
    
12.                                           PWR - LM7805
    
13.                                               - LM7905
    
14.                                                   - MC34063
    
15.                                                   - AMS1117-3.3
    
16.                                           DRI - ULN2003
    
17.                         继电器：信号继电器
    
18.                     电源:   DC +12V
    
19. 
    
20. 软件平台:
    
21.                         开发环境: RealView MDK-ARM uVision4.10
    
22.                         C编译器 : ARMCC
    
23.                         ASM编译器:ARMASM
    
24.                         连接器:   ARMLINK
    
25.                         实时内核: uC/OS-II 2.90实时操作系统
    
26.                         GUI内核 : uC/GUI   3.90图形用户接口
    
27.                         底层驱动: 各个外设驱动程序
    
28.       
    
29.         ROM Size = Code + RO-data +RW-data
    
30.         RAM Size = RW-data + ZI-data
    
31.         Program Size: Code=56024 RO-data=8272 RW-data=256 ZI-data=29912         
    
32. 版本: V1.0 - 2013/11/9
    
33.        V1.1 - 2014/2/8
    
34.            V3.0 - 2014/2/19                              
    
35. -------------------------------------------------------------------------------------*/   
    
36. #include "stm32f10x.h"
    
37. #include "ucos_ii.h"
    
38. #include "app.h"
    
39. #include "GUI.h"
    
40. 
    
41. #include "usart1.h"
    
42. #include "pincfg.h"
    
43. #include "delay.h"
    
44. #include "tft_api.h"
    
45. #include "dac.h"
    
46. #include "adc.h"
    
47. #include "iwdg.h"
    
48. #include "timer.h"
    
49. #include "EXTI.H"
    
50. #include "oscilloscope.h"
    
51. #include "indkey.h"
    
52. #include "tsc2046.h"
    
53. 
    
54. #include "task_rtc.h"
    
55. #include "task_gui.h"
    
56. #include "task_sd.h"
    
57. 
    
58. 
    
59. /*-----------------------------------------
    
60.                                 声明起始任务栈
    
61. ------------------------------------------*/
    
62. OS_STK  Task_Start_Stk[TASK_START_STK_SIZE];
    
63. 
    
64. /*-----------------------------------------
    
65. 因为涉及到对共享资源的访问,创建互斥信号量
    
66. ------------------------------------------*/
    
67. OS_EVENT *LCD_Buffer_MUTEX;
    
68. OS_EVENT *USART_Buffer_MUTEX;
    
69. OS_EVENT *SDtoRAM_Buffer_MUTEX;
    
70. /*-----------------------------------------
    
71.                                 主 函 数
    
72. ------------------------------------------*/   
    
73. int main(void)   
    
74. {   
    
75.          INT8U err;
    
76.      SystemInit();                 //初始化RCC时钟
    
77.          OSInit();
    
78.                            
    
79.          LCD_Buffer_MUTEX     = OSMutexCreate(4,&err);        //创建3个共享资源互斥信号量
    
80.          USART_Buffer_MUTEX   = OSMutexCreate(4,&err);
    
81.          SDtoRAM_Buffer_MUTEX = OSMutexCreate(4,&err);
    
82.             
    
83.      OSTaskCreate(Task_Start,(void *)0,&Task_Start_Stk[TASK_START_STK_SIZE-1],TASK_START_PRIO); //起始任务   
    
84.          
    
85.          OSStart();      
    
86. }
    
87. /*-------------------------------------------------------------------------------
    
88. 函数功能:初始化各种外设
    
89. 说    明:因为跑操作系统,所以外设的初始化应该放在操作系统的初始任务中完成,不能
    
90.           在while(1)循环外部完成外设的初始化工作,否则操作系统可能无法启动.
    
91.                   本函数在app.c中被调用
    
92. -------------------------------------------------------------------------------*/
    
93. void BSP_Init(void)
    
94. {
    
95.         OS_CPU_SR  cpu_sr = 0u;
    
96.         OS_ENTER_CRITICAL();
    
97.         DelayInit();                 //初始化延时
    
98.         PinCfg();                         //外部器件控制配置
    
99.         FSMC_LCD_Init();         //FSMC总线配置                  
    
100.         GUI_Init();                         //初始化UCGUI界面
     
101.         TSC2046_Config();         //初始化触摸控制器
     
102.         USART1_Config();         //初始化串口
     
103.         DAC_Config();                 //初始化DAC1
     
104.         ADC1_Init();                 //初始化ADC1
     
105.         EXTI_Config();                 //初始化外部中断
     
106.         Key_EXTI_Config();         //初始化按键中断
     
107.         TIM5_Config(1999,71);  //TIM5以1MHz频率计数,每2ms溢出中断
     
108. //        TIM4_Config(59999,71); //TIM4以1MHz频率计数,每60ms溢出中断
     
109.         RTC_Init();                            //初始化RTC
     
110. //        SD_Init();
     
111.         JDQ_ACDC = 1;                  //交流耦合
     
112.         ManualGainScan(3);    //调试用
     
113.         IWDG_Init(4,625);     //喂狗时间为1000ms
     
114.         OS_EXIT_CRITICAL();         
     
115. }

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