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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
9 t4 n/ ^# K$ _& Q
$ d' N+ L+ t6 C' [  w. m       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。
0 h! e  S5 f3 ^. W8 s9 A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。/ ?) r+ g6 R5 h$ u+ |
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:
: o9 a% Y- G# Y( E7 g1 @. I: r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。
" w9 f  a+ h. @5 ]  |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)' `3 h" a  R4 }, ?# `2 t
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。' f- A- W& z+ ~8 s- f: G
FPGA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。
6 ]- S' ?/ q- k) {* [7 ?' l( q
" H) C- Y7 q3 B$ @
# u$ ]5 f; E: Y2 c$ Y
STM32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。9 t9 v; S  H$ m
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。. ?" R; [- ~6 g7 f0 ]: c
开发资料陆续放出。。。。
! S( Z' P6 d/ Z4 D4 V6 K$ F4 Z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,
) @4 {) c% |* T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。: x" R: B8 m, |5 D# r5 C8 I" U& O0 p

/ R" n8 V9 T/ Q& P! F  w9 x

/ G" G8 W& P0 {6 l) n& r; k  N1 Q  x/ G2 I1 a7 A  `" \
9 B  u, j# k, O7 G" q
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。
# ~0 h) t5 K% E. d8 ?' Z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。" v) E% y5 M8 I( Y+ A6 d1 I& G: z' Z2 x

3 e- M" z; E! j# Y8 n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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* Z- S: j5 ~3 ~# k- N: e! `
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! F$ Z  G% e: R2 C; ~8 B% P# x
" Y: I; ?8 P, ]* v% U8 {
9 q; H2 I/ g* {2 t

" A! P- i, k1 w* ?

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

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+ R0 V+ Y. z5 m8 T
楼主请上源码和PCB,最后把成功的作品也贴出来。

5 Q3 E' f9 }9 z$ @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
+ o" L9 u  q8 |* S( q, w% v/ X
wamcncn 回答时间:2015-1-7 12:56:53
北斗光寒 发表于 2015-1-7 09:16
# q- D+ c9 G" h4 R. K7 c咦,如何继续添加附件呢????

' M. j+ g+ Q1 S. P  h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
6 r3 U  z$ z5 |+ Q# I祝贺能成功!
; ~& u. D3 h9 I* C# b
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
3 y9 x) }" H$ U* K! O) O. I0 b可以看看输出波形么

) o2 e% O3 a' A0 e/ R( DTFT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
3 C, X# \! `6 f6 Y$ z# Z谢谢分享
/ m4 i* L6 D9 Y5 v2 ~
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# O( v! M: T& k3 n$ Q
编辑帖子,就可以添加附件了
* H3 I0 Y, a0 N' S, R
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 13:24
6 c) Y# o: p6 ]- c, t/ w) E看起来很不错的样子。

- I% i  _; m6 E- q5 k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
1 e. C- J- J' z( P' l$ l2 F! W# r
看起来很不错的样子。

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