【新技能get】开发板一起学起来——F429教程第五讲 示波器

1236650351177

---

 本教程作者为ICkey网友@HelloWii ，回帖参与讨论、提问、分享，就能赢取超多丰厚奖励哦~  

@HelloWii 也将随时和大家交流学习中的问题。（PS：本教程未经允许谢绝转载）

学教程，送奖励,活动说明详见：
【新技能get√】开发板STM32F429I Discovery技术一起学起来

---

ADC(Analoag to Digital Conventor)

模拟到模拟转换器，这个现在已经成了单片机的标配了，市场上的单片机很少有不带数模转换器的，只不过精度和采样频率可能有很大的差距。宏晶科技的STC12是国内的不错的51单片机，超高的性价比，一块才4元左右，同样也具有ADC，以前一颗普通的ADC芯片可能要好几块钱，不得感叹科技的进步太快，倘若不去学习新知识，很快就会被落下。

STM32F4系列拥有12bit 的逐次逼近ADC，具有19个输入通道。其中19个通道，三个内部通道来测量内部源和VBAT的信号，16个可以测量外部的通道。可进行单次、连续、扫描活断续模式的AD转换。

 

ADC特性

    12bit 、 10bit 、8bit 、6bit 可配置分辨率

    转换完成、注入转换结果、模拟看门狗、溢出时间等情况下可产生中断

    单次和连续转换模式

    扫描模式自动转换通道0到通道N

    内部数据一致性的对齐

    通道采样时间间隔可编程

    外部触发配置规则组 和外部触发极性选择

    非连续模式

    双/三模式 （具有2个ADC以上的设备）

    可配置DMA存储在双/三模式下

    可配置转换延时在双/三交错模式下

    ADC 转换类型(参考数据手册)

    ADC供电在2.4V-3.6V 可全速运行，当电压下降到1.8V慢速运行

    ADC输入电压范围: VREF– ≤ VIN ≤ VREF+

 

图5-1：ADC框架图

ADC固件库使用如下：

This file provides firmware functions to manage the following

           functionalities of the Analog to Digital Convertor (ADC) peripheral:

             + Initialization and Configuration (in addition to ADC multi mode

               selection)

             + Analog Watchdog configuration

             + Temperature Sensor & Vrefint (Voltage Reference internal) & VBAT

               management

             + Regular Channels Configuration

             + Regular Channels DMA Configuration

             + Injected channels Configuration

             + Interrupts and flags management

 

ADC初始化和配置，首先要启用ADC的时钟：
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADCx,ENABLE);

配置ADC的引脚选择：
RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOx,ENABLE);

其它的在 ADC_Init();  对ADC的一些模式进行配置，ADC_Cmd()使能ADC。

DMA（Direct  Memory Access）

直接内存访问用的来提供高速上数据外设和内存之间、内存与内存的数据传输。数据可以快速移动，通过DMA而不需要CPU的干预，不占用CPU的时间。

DMA控制器结合一个功能强大的双AHB主总线结构，具有独立的FIFO，在一个复杂的总线矩阵控制结构的基础上，优化系统的带宽。

图5-2：DMA框架图

打开STM32F429I-Discovery_FW_V1.0.1ProjectsPeripheral_ExamplesADC_DMAEWARM ADC_DMA.eww编译下载到F429开发板中，就可以看到如下下的内容（ADC使用的CH13通道，对应的是PC3引脚）。

悬空效果如下：

 

图5-3：悬空

接地、接3V0效果如下：

  

图5-4：ADC效果

 

CooCoX CoIDE

CoIDE 是一个免费的集成开发环境致力ARM Cortex-M0/M0+/M3/M4处理器的开发。使用GCC（GCC-ARM-Embedded），工具链，基于eclipse。

CooCox隶属于全球领先的电子元器件分销商英国派睿（Premier Farnell）集团，是派睿旗下独立的开发工具品牌。CooCox的人员组织、知识产权均归属于派睿。

派睿于2011年底收购了CooCox和英蓓特信息技术有限公司，并整合成一家公司：英蓓特科技。

CooCox起源于武汉理工大学UP Team的研究项目，至今仍有武汉理工的老师和学生参与。 Logo Logo CooCox品牌名称的含义是Cooperate on Cortex。

自2009年成立之日起，CooCox团队就一直致力于为用户提供免费和开源的ARM开发工具，专注于ARM Cortex M系列的开发。

目前CooCox工具已支持大部分主流Cortex M4，M3，M0和M0+芯片。

 

CooCox IDE下载：http://www.coocox.org/index.html

注：CooCoxIDE下载需要注册用户。

下载安装CooCoxIDE如下：

 

图5-5：CooCox 安装

安装完成之后，并不能直接开发。因为CooCox IDE是基于Eclipse的，所以用过eclipse的可能都知道，需要在安装GCC的工具链。并在CoooCoxIDE中配置。

GCC编译器下载：https://launchpad.net/gcc-arm-embedded/+download

下载的版本我选择的是最新的。如下图所示：

 

图5-6：GCC版本

 

安装好之后，在CooCoxIDE中选择 Project -> Select  Toolchain Path  然后点选刚刚才安装的  GCC的目录的bin文件夹 。如下图所示：

 

图5-7：GCC 配置

图5-8：工具链选择

 

示波器对攻城狮来说是很重要的一个东西，我自己编写了一下，感觉效果并不是理想，就用了一个国外的牛人写的一个现成示波器的案例（地址：http://mikrocontroller.bplaced.net/wordpress/?page_id=3290），这里做个分析：

因为它的项目是用的CooCox IDE这也是之前我们为何介绍CooCoxIDE开发环境的原因。

示波器通道1和2分别对应的是PA5和PA7引脚。

CH1 an PA5

CH2 an PA7

示波器的源码可以去上面的网站下载，也可以在帖子的附件里下载，都是一样的。

打开CooCoxIDE环境 Project -> OpenProject …点击刚刚你下载的示波器项目文件，如下所示：

 

图5-9：DSCO项目选择

 

点击编译。

右击项目，选择Configuration 如下所示：

 

图5-10：项目配置

 

然后选择Download，在Programming Algorithm选择default。如下图所示：

图5-11：下载选择

 

点击下载，等待如下图所示，即可将文件烧录到开发板中。

图5-12：下载完成

整体界面如下。接入 1KHz vpp=2V 的方波信号之后的显示：

图5-13：效果图

 

功能还是蛮强大的，通过点击屏幕可以出现相应的按键，调节各个功能参数，

如下图所示：

     

图 5-14：效果图

    

图5-15：具体演示

 

 

工程的大体结构如下：

 

图5-16：工程目录

 

 好吧，这一讲都到这里，具体的内容还是靠自己去学习，多去看官网的资料，多去翻看固件库。。。

希望这些东西对你能有用处，倘若对你有用，我心里也会非常开心的。

有什么问题可以跟帖回复。

分享铸就美好未来。。。

【新技能get】开发板一起学起来——STM32F429 Discovery简介

示波器源代码：

1254016180962

盼星星，盼月亮终于等到大神的最后一期教程了~

在此先分享一个我用CoIDE编译后的bin文件，和楼主的应该是差不多的，供大家体验：

我的这个频率不高，最高只能到40k左右，信号输入端是PA5和PA7，500HZ自检信号输出是PB2。

最后在此表示我对 HelloWii 大神的崇敬之情，请收下我的双膝,和一点点积分、IC币，以表达我的心意~

xiaoyao0401

在此奉上我在学习STM32F429IDISCOVERY这块板子的过程中用到的一些工具~

是针对STM32F4系列的STM32Cube软件包（HAL驱动，USB，以太网，文件系统）

http://pan.baidu.com/s/1sj1cd6d

bosst

你把我吓坏了，，，我就是个写代码的，，，

hncb0093

我对大神您的敬仰犹如滔滔江水，延绵不绝，望大神笑纳我早已跪破的双膝~

guochen3795

我也想做一个，示波器是工程师的眼睛，真的是必不可少，可惜只有在公司用公用的，回家了就没得用了

liulanhuikathy

买个虚拟的吧，20MHz 一般还够用，要不就攒钱买个好点的。。这个示波器玩玩还行，毕竟硬件水平低。。

yulzhu

1、我还第一次，看过gcc工具链。支持C++吧，我手里有一本这样的书，看过，没试过。

2、类似ucgui，fatfs我也都移植和试过（ucgui的摇杆和鼠标没试过，尤其摇杆当鼠标不知道可能不），感觉没啥意思！亲，我这也是小屌丝叫嚣一下哈！你敢不敢玩点我没玩过的，比如，那个ucos，freertos，rtx之类的。我也不会哈（多说是用过rtx实验了一下led小灯）。需要帮助的时候，我可以和你一起研究！

arm高级别的芯片，我估计系统是跑不了。以前我是总回避，现在我想试试了。当然了，我可以为你提供proteus版本的开发工具！

3、IC币评不了呢？想给你了，应该最高是5。

gaoxuan123456

其实这个示波器没有外围电路，仅仅用了内部的AD采集的功能，然后在LCD液晶屏上画点，实现示波器功能，我以前参加比赛的时候刚好也做过示波器，也是用的32，可以加入一个输入程控放大电路，程控放大电路决定了示波器的输入带宽和垂直分辨率，可以有效提高这个数字示波器的性能。

leiyz

上传一下阿莫电子论坛的  魏坤自制示波器教程