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基于STM32和FPGA的高速示波器开发——STM32 Nucleo板申请贴

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北斗光寒 发布时间:2015-1-7 09:14
本帖最后由 北斗光寒 于 2015-1-14 22:19 编辑
4 t' K4 p4 a) ~2 g4 R% t& |+ }) r+ p& O  V9 D3 f
       采用最经济的方案:STM32F103RBT6+EP1C3T144CN,另个主芯片加起来二十块,真是节约成本,利国利民。& c! @& c+ @) ]4 x/ L, v- j% W
通信方案拟采用串口(1M以上波特率)或者SPI(16M),SPI可以传输大多数常见ADC的数据转换速率,更高速的传输方案还在调试中。0 S0 l( K9 m2 n" Q% k$ c0 W0 n9 A
FPGA产生ADC的控制信号,并把转换结果传输到STM32,ADC部分有两套方案:' z7 m6 Z9 S" q  V/ ~+ O
一是:ADC采用32M的AD9280,配合阻抗匹配和运算放大电路,可以做到良好跟踪-5V到+5V(10Vpp)的信号。
/ [% ]' @# _( n$ k3 Y二是:ADC采用4M的TLC549,此方案经济节约,又利国利民。。。。(好吧,我错了,此方案只是测试板子能否正常工作的)
' \; b3 V: f4 d7 Z0 U两套方案同时集成在板子上,可视具体情况选择使用哪个部分,互不影响。
2 ?4 o) w' M' h  P3 }2 I0 dFPGA使用NIOS软核,因兄弟也是刚开始玩NIOS,现在实现的功能还不是很给力,这部分还在完善中。( M" i) Z, v2 I

. G* P9 U5 \2 t. K; F. P

& }/ _- k  `- }; \2 v* e- KSTM32上跑UCOS系统,设置示波器的控制界面。STM32自带ADC,但是速率太低,固使用外部ADC。STM32驱动TFT液晶屏显示波形,带触摸。
; p, `$ }5 e7 a5 p$ b! z8 \: ]此外STM32可以方便的和PC通信,可以配合上位机产生更好的交互效果。6 ^) q8 ?& U4 h' V# l
开发资料陆续放出。。。。  s6 k1 x& t$ Y9 B
先放个输入波形信号调理部分电路,(参考黑金),这个电路相当经典,运放同相端反相端同时输入电压,使得两项叠加,
% I3 V7 q3 Y  B! ~经过调理之后的输出Vout=0.2*Vin+1。这样可以保证输入的-5V到+5V电压经过放大之后刚好在ADC的0V到2V的输入电压范围之内。2 w. v  _- `0 @0 ?2 K/ r8 _
$ _2 F. F+ Y# X* j( B$ r8 p0 c

8 w- |& O3 O" b
7 w( o; C  E, }4 G5 U3 U
4 z, f" Z/ Q/ N0 I! ^- Z
求加精,求讨论,求指证问题!!!   放出全部原理图,因不能上传SCH文件,截成一个图太大,所以多图上传。
# m( }  l4 T' Q% h3 O% o0 C上传示波器的实际效果图,信号经FPGA产生后输送到TLC549的模拟电压输入端口,FPGA采集ADC的转换值之后经串口传送到STM32,使用同学的开发板测试正常。STM32板子为正点原子的MINI STM32,STM32上的例程也基于原子哥的UCOS DEMO。" n: @2 m" o9 W* c3 S$ u
) \' |9 v# S  Q) ]( S5 d
上传初步能够使用的STM32 DEMO,完整功能的版本还在调试中,陆续放出,欢迎大家指导讨论。
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6 e8 G! [- r" a* @2 t- o/ _: |/ m  S7 }
+ |7 }7 j' W: O
2 }* m1 E- q4 [( w, K

信号调理部分

信号调理部分

STM32

STM32

FPGA接口部分

FPGA接口部分

EPCS部分

EPCS部分

FPGA下载,电源等

FPGA下载,电源等

AD以及信号调理部分

AD以及信号调理部分

STM32+FPGA

STM32+FPGA

三角波

三角波
43136A615E2601CB32BEFFCDA0B43A55.jpg

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STM32 DEMO

赞 收藏 2 评论14 发布时间:2015-1-7 09:14

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14个回答
北斗光寒 回答时间:2015-1-7 09:16:57
咦,如何继续添加附件呢????
党国特派员 回答时间:2015-1-7 09:23:43
楼主请上源码和PCB,最后把成功的作品也贴出来。
北斗光寒 回答时间:2015-1-7 09:36:17
党国特派员 发表于 2015-1-7 09:23
7 c2 t& o* F& F楼主请上源码和PCB,最后把成功的作品也贴出来。
# i0 ~% Y$ d/ r& L) [; m6 G- I
先上了PCB,代码在整理,晚一点上代码。
大秦正声 回答时间:2015-1-7 09:57:53
祝贺能成功!
kqh1120 回答时间:2015-1-7 12:18:40
可以看看输出波形么
羿日光年 回答时间:2015-1-7 12:21:32
谢谢分享
0 {, L& g+ S( N0 h
wamcncn 回答时间:2015-1-7 12:56:53
北斗光寒 发表于 2015-1-7 09:16* K* X- t* _& _$ n# W
咦,如何继续添加附件呢????

( _& P9 I1 t/ t" }# @1 `3 A编辑帖子,就可以添加附件了
zam52013 回答时间:2015-1-7 13:24:54
看起来很不错的样子。
北斗光寒 回答时间:2015-1-7 17:38:45
大秦正声 发表于 2015-1-7 09:57
5 q8 m1 h# l' O; L* K祝贺能成功!
( c+ Z; g6 O) q
谢谢,一起学习。
北斗光寒 回答时间:2015-1-7 17:39:03
zfz0122 发表于 2015-1-7 12:18
! G1 V" P& [( t5 l) \- z可以看看输出波形么
9 v6 o2 d  u# u, D* @
TFT显示波形
北斗光寒 回答时间:2015-1-7 17:40:29
羿日光年 发表于 2015-1-7 12:21
- F2 }: b; n4 ~) i- Z3 Z& J谢谢分享
) k! H+ V' S) S' ~% F9 [5 k
一起学习。
北斗光寒 回答时间:2015-1-7 17:40:56
wambob 发表于 2015-1-7 12:56: t$ {% }! F9 q; n* Q) e
编辑帖子,就可以添加附件了

% R4 u0 e$ O+ O* G! x& z谢谢,找到了。
北斗光寒 回答时间:2015-1-7 17:41:31
zam52013 发表于 2015-1-7 13:249 X4 u2 A) l1 C0 s5 o: e0 P
看起来很不错的样子。
0 b+ {) Q/ r$ v- e. j
谢谢,第一次这么搞,还在调试中。
爝火燃回春浩浩 回答时间:2015-1-7 18:12:06

& H, J4 C  X* `4 n( x看起来很不错的样子。
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