基于STM32和μC／OS-II的嵌入式數字示波器設計

A/D轉換器ADS830的采樣時鐘是STM32通過內部定時而得到的，當頻率過高時不太穩(wěn)定，同時其輸出的高電平是3.3V，而ADS830要求的時鐘高電平是5V，所以中間加入74HC08與門電路來整形和穩(wěn)定時鐘信號。

1.5 液晶顯示電路設計

在本設計中選用的是320×240點陣的3.2時真彩色液晶顯示屏(也叫TFT彩屏)，其內置SSD1289控制器，能實現262k種顏色的顯示。由于本系統(tǒng)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，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個并行數據端口相連，5個控制端口用于驅動液晶，如此的FSMC驅動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顯示數據。

1.6 軟件設計

系統(tǒng)采用實時操作系統(tǒng)μC/OS-II，該系統(tǒng)的移植是應用程序設計的基礎。通過μC/OS—II內核的任務調度，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題。

2 實驗測試及數據分析

在實驗室對研制的設計實物進行測試實驗。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(tǒng)并沒有做這兩個部分的功能實現。雖然系統(tǒng)所用的ADS830的最高采樣頻率可達60MHz，然而，其時鐘信號是STM32的定時器產生的，最高只能輸出12MHz，所以這里設計的最高實時采樣率為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，基本可以滿足一般應用需求。

3 結束語

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