第45章 示波器设计—系统框架

45.2.13 DSO_DrawBakFrame.c—绘制波形区的虚线方格


    这个文件用于创建如下虚线方格（不包括波形显示）：

45.2.14 DSO_DrawCursorH.c—水平测量游标


    这个文件用于创建如下水平测量游标：

45.2.15 DSO_DrawCursorV.c—垂直测量游标


    这个文件用于创建如下垂直测量游标：

45.2.16 DSO_AmplititudeWindow.c—幅值窗口


    这个文件用于创建如下窗口：

45.2.17 DSO_ScaleWindow.c—时基窗口


    这个文件用于创建如下窗口：

45.2.18 DSO_StatusWindow.c—测量值窗口


    这个文件用于创建如下窗口：

45.2.19 DSO_FirFilter_Step1KHz—Fir低通滤波



45.2.20 DSO_FirFilter_Step10KHz—Fir低通滤波



45.2.21 DSO_FirFilter_Step100KHz—Fir低通滤波


    上面的三项主要用于Fir低通滤波器的实现。

45.3 DAC实现方波的输出


    DAC输出方波的配置要注意初始化的顺序，顺序错误了，方波是无法输出的，还有就是不用的MDK优化等级，DAC配置时的顺序也不一样，这个应该是DAC库的一个bug。
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/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: bsp_InitDAC
*    功能说明: DAC初始化
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void bsp_InitDAC(void)
{  
    uint8_t i;
/* 用缓存放一个周期的方波 */
for(i =0; i < 32; i++)
{
g_usWaveBuff[i] = 0;
}
for(i =0; i < 32; i++)
{
g_usWaveBuff[i+32] = 2048;
}
/* MDK优化等级为1的时候，DAC初始化顺序，不同的优化等级，
   不同的输出顺序容易操作DAC无法输出波形。
   这个问题要引起大家的特别注意！！。
*/
DAC_Ch1_WaveConfig();
DAC_GPIOConfig();
    TIM6_Config();
}

45.4 ADC实现数据的采集


    ADC的驱动主要注意两个问题，一个是ADC数据采集的关闭或者开启一定要保证同步，要不会出现采集数据的混乱，
还有就是由于没有使用官方的3ADC快速交替采样，官方的快速交替采用使用定时器触发采集出的数据效果不好，抖动
较大(特别是使用定时改变不同的采样频率时) 。现在采用的每个ADC都是用定时器单独的触发，并把触发数据分开，分
成三等分，每个时刻实现一个ADC的触发。
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/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: TIM1_Config
*    功能说明: 配置定时器1，用于触发ADC1，ADC2和ADC3。
*             当外部触发信号被选为ADC规则或注入转换时，只有它的上升沿可以启动转换。
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void TIM1_Config(void)
{
    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
    TIM_OCInitTypeDef  TIM_OCInitStructure;
   
/* 使能定时器1 */
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);
   
/* 先禁能再配置 */
    TIM_Cmd(TIM1, DISABLE);
    /*
     ********************************************************************************
    system_stm32f4xx.c 文件中 void SetSysClock(void) 函数对时钟的配置如下：
    HCLK = SYSCLK / 1     (AHB1Periph)
    PCLK2 = HCLK / 2      (APB2Periph)
    PCLK1 = HCLK / 4      (APB1Periph)
    因为APB1 prescaler != 1, 所以 APB1上的TIMxCLK = PCLK1 x 2 = SystemCoreClock / 2;
    因为APB2 prescaler != 1, 所以 APB2上的TIMxCLK = PCLK2 x 2 = SystemCoreClock;
    APB1 定时器有 TIM2, TIM3 ,TIM4, TIM5, TIM6, TIM7, TIM12, TIM13, TIM14
    APB2 定时器有 TIM1, TIM8 ,TIM9, TIM10, TIM11
         
    TIM1 更新周期是 = TIM1CLK / （TIM_Period + 1）/（TIM_Prescaler + 1）
    ********************************************************************************
    */
    TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure);        //初始化定时器1的寄存器为复位值
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period =  168000000/g_SampleFreqTable[TimeBaseId][0] - 1;    TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = g_SampleFreqTable[TimeBaseId][1]-1;    TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0x0;                    //CR1->CKD时间分割值
    TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;     //CR1->CMS[1:0]和DIR定时器模式 向上计数
    TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure);
    /**************ADC1的触发***********************************************/
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;            TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;      //CCER 输出使能         
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period/3;    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;           //CCER输出极性设置
    TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);
/**************ADC2的触发***********************************************/
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;        
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;   
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period*2/3;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;         
    TIM_OC2Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);
/**************ADC3的触发***********************************************/
TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;        
    TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;   
    TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse = TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period-1;
    TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_Low;         
    TIM_OC3Init(TIM1, &TIM_OCInitStructure);
    //TIM_OC3PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable);     //CMR2 设置预装载使能  更新事件产生时写入有效
    //TIM_ARRPreloadConfig(TIM1, ENABLE);                  //CR1  设置ARR自动重装 更新事件产生时写入有效
    TIM_Cmd(TIM1, ENABLE);
    /* 使能PWM输出 */
    TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE);  
}

下面是DMA的开启和关闭，一定要保证按照如下的顺序进行，且这些函数不能省略一个，要不重新开启DMA数据将无法再次传输。
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/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: DMA_Open
*    功能说明: 使能ADC1，ADC2，ADC3的DMA
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void ADC_DMA_Open(void)
{
    DMA_InitTypeDef       DMA_InitStructure;
/* DMA2 Stream1 channel1 配置用于ADC3 **************************************/
    DMA_DeInit(DMA2_Stream1);
DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_2;  
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)ADC3_DR_ADDRESS;
DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = (uint32_t)&ADC3ConvertedValue;
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory;
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 1024*10;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable;        
DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_HalfFull;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;
DMA_Init(DMA2_Stream1, &DMA_InitStructure);
    DMA_Cmd(DMA2_Stream1, ENABLE);
/* DMA2 Stream2 channel1 配置用于ADC2 **************************************/
    DMA_DeInit(DMA2_Stream2);  /* 在DMA的DMA_Mode_Normal模式，一定要使用这个函数，循环模式可以不用 */
DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_1;  
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)ADC2_DR_ADDRESS;
DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = (uint32_t)&ADC2ConvertedValue;
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory;
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 1024*10;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable;        
DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_HalfFull;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;
DMA_Init(DMA2_Stream2, &DMA_InitStructure);
    DMA_Cmd(DMA2_Stream2, ENABLE);
/* DMA2 Stream0 channel0 配置用于ADC1 **************************************/
    DMA_DeInit(DMA2_Stream0);
DMA_InitStructure.DMA_Channel = DMA_Channel_0;  
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)ADC1_DR_ADDRESS;
DMA_InitStructure.DMA_Memory0BaseAddr = (uint32_t)&ADC1ConvertedValue;
DMA_InitStructure.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralToMemory;
DMA_InitStructure.DMA_BufferSize = 1024*10;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryDataSize = DMA_PeripheralDataSize_HalfWord;
DMA_InitStructure.DMA_Mode = DMA_Mode_Circular;
DMA_InitStructure.DMA_Priority = DMA_Priority_High;
DMA_InitStructure.DMA_FIFOMode = DMA_FIFOMode_Disable;        
DMA_InitStructure.DMA_FIFOThreshold = DMA_FIFOThreshold_HalfFull;
DMA_InitStructure.DMA_MemoryBurst = DMA_MemoryBurst_Single;
DMA_InitStructure.DMA_PeripheralBurst = DMA_PeripheralBurst_Single;
DMA_Init(DMA2_Stream0, &DMA_InitStructure);
    DMA_Cmd(DMA2_Stream0, ENABLE);
ADC_RegularChannelConfig(ADC3, ADC_Channel_10, 1, ADC_SampleTime_3Cycles);
/* 使能 ADC3 --------------------------------------------------------------*/
ADC_Cmd(ADC3, ENABLE);
ADC_RegularChannelConfig(ADC2, ADC_Channel_10, 1, ADC_SampleTime_3Cycles);
/* 使能 ADC2 --------------------------------------------------------------*/
ADC_Cmd(ADC2, ENABLE);
ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_10, 1, ADC_SampleTime_3Cycles);
/* 使能 ADC1 --------------------------------------------------------------*/
ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
/**定时器配置,一定要重新的初始化从而保证同时触发 **/
TIM1_Config();
/* 只有在普通触发模式在启动TIM8的计时功能 */
if(TriggerFlag != 0)
{
Time8Recorder();
}
}
/*
*********************************************************************************************************
*    函 数 名: DMA_Close
*    功能说明: 关闭ADC1，ADC2，ADC3及其DMA
*    形    参: 无
*    返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void ADC_DMA_Close()
{
TIM_Cmd(TIM1, DISABLE);
DMA_Cmd(DMA2_Stream1, DISABLE);
DMA_Cmd(DMA2_Stream0, DISABLE);
DMA_Cmd(DMA2_Stream2, DISABLE);
/* 禁止 ADC1 ---------------------------------------------------------------------*/
ADC_Cmd(ADC1, DISABLE);
/* 禁止 ADC2 ---------------------------------------------------------------------*/
ADC_Cmd(ADC2, DISABLE);
/* 禁止 ADC3 ---------------------------------------------------------------------*/
ADC_Cmd(ADC3, DISABLE);
}

45.5总结
示波器的框架设计就跟大家讲解这么多，后续后推出示波器的详细设计教程。有兴趣的可以直接看源码即可，源码注释已经比较详细。

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