輕松打造STM32虛擬分析儀/示波器，附件包含全部的制作資料

分享基于STM32打造的虛擬示波器，資料齊全，有興趣可以看看，所有資料都在附件里了。

1. 分析儀功能介紹
以“低成本和高性能”為設(shè)計(jì)思想，借助虛擬儀器的概念和高速的數(shù)字信號(hào)處理算法將傳統(tǒng)的函數(shù)發(fā)生器、示波器、數(shù)據(jù)記錄儀、頻率計(jì)、譜分析儀以及濾波器設(shè)計(jì)和仿真等功能高度集成、統(tǒng)一平臺(tái)方便使用。
軟件環(huán)境支持聲卡、USB模塊和虛擬仿真，三種模式。聲卡模式，可以借助電腦的聲卡來完成對(duì)音頻范圍內(nèi)信號(hào)的分析和處理；USB模塊，可以完成對(duì)帶寬允許內(nèi)的信號(hào)的分析和處理；其中演示模式采用軟件模擬來實(shí)現(xiàn)所有的功能，便于教學(xué)和理論的演示。
公開軟件通信協(xié)議，可以按照協(xié)議將自己的硬件加入我們的軟件環(huán)境，使用所有的分析功能。
函數(shù)發(fā)生器
支持產(chǎn)生“正弦波”、“三角波”、“矩形波”、“上鋸齒波”、“下鋸齒波”、“白噪聲”和“合成波形”，并提供峰值、頻率、輸出相位差的調(diào)整功能。
波形文件輸出，可以支持“正弦波”、“三角波”、“矩形波”、“上鋸齒波”、“下鋸齒波”、“白噪聲”和“合成波形”，提供峰值、頻率、輸出相位差的調(diào)整功能，支持以wav、txt、hex 和mif 文件形式的輸出。

示波器/譜分析儀
可以工作在“聲卡”、“USB模塊”、“仿真”和“串口捕獲”四種模式。支持任意多畫面的同時(shí)顯示，便于波形的多樣分析；支持輸入波形硬件和軟件觸發(fā)；支持輸入波形的插值和等效采樣；支持輸入波形的“相加”、“相減”和“相乘”合成；支持對(duì)輸入波形加“矩形窗”、“三角窗”、“海明窗”、“漢寧窗”和“布萊克曼窗”；支持對(duì)輸入波形的濾波處理； 支持對(duì)輸入波形的“李薩茹圖形”、“幅頻”、“相頻”、“對(duì)數(shù)幅頻”、“自功率譜”、“對(duì)數(shù)自功率譜”、“自相關(guān)”和“互相關(guān)”的分析。

說明：本協(xié)議中B 代表 bit，即8B=1 字節(jié)
1.重啟序列
改序列用于整個(gè)下位機(jī)的重啟，收到該序列后，需重新握手，其過程如下：
PC ---------->0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0x11,0x22,0x33,0x44,0x55
0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0x11,0x22,0x33,0x44,0x55<-------------CE
2.握手
握手用于上位機(jī)和下位機(jī)的相互識(shí)別過程。其過程如下：
PC ---------->XX XX XX XX XX （5 個(gè)隨機(jī)數(shù)）
XX XX XX XX XX （5 個(gè)隨機(jī)數(shù)） <-------------CE
PC---------->XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX （上面10 個(gè)隨機(jī)數(shù)）
版本信息 <-------------CE
PC----------> AA
(握手成功) 55 <-------------CE
版本信息(32B):
static const unsigned char banben[]=
{ ‘Y’,’i’,’X’,’i’,’n’,’g’,’d’,’i’,’a’,’n’,’z’,‘i’, 0, 0, 0, 0,
‘S’,’t’,’u‘,’-’,’0’ ‘.’, ‘1’, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
};
3.控制
控制協(xié)議用于PC 控制下位機(jī)工作和獲得一些必要的信息。包含兩種格式，第一種：“PC控制特定通道”用于 PC 控制通道 ID 指定的下位機(jī)通道；第二種：“PC 控制所有通道”用于 PC 控制下位機(jī)中支持的所有通道。例如發(fā)送 0x01,0x01,0x00 表示開啟通道 0x01；發(fā)送0xff,0x12,0x00 表示要求下位機(jī)的所有通道開始采集數(shù)據(jù)，并上傳。
需要說明的是，假如你有兩個(gè)通道，則這兩個(gè)通道的ID，默認(rèn)為0x01 和0x02。PC 就用這兩個(gè)ID 兩控制下位機(jī)響應(yīng)的通道。
3.1 控制信息格式
PC 控制特定通道：
通道ID(8B) 控制碼(8B) 控制信息（32B） 附加信息
PC 控制所有通道：
通道ID （0xFF） 控制碼(8B) 控制信息（32B） 附加信息
3.2 控制碼
開啟 控制碼 01
關(guān)閉 控制碼 10
通道數(shù) 控制碼 02
采樣位數(shù) 控制碼 04
采樣符號(hào) 控制碼 08
采集并上傳數(shù)據(jù) 控制碼 12
3.3 CE 應(yīng)答信息格式：
通道ID(8B) 應(yīng)答碼(8B) 應(yīng)答信息（32B） 附加信息
成功 應(yīng)答碼 01
失敗 應(yīng)答碼 10
例如：
通道數(shù) 控制碼 02 回復(fù)信息： 0xFF(8B) 0x01(8B) 0x00000002(32B)
通道ID：所有通道 應(yīng)答碼：成功 應(yīng)答信息：2 個(gè)通道
采樣位數(shù) 控制碼 04 回復(fù)信息： 0xFF(8B) 0x01(8B) 0x00000008(32B)
通道ID：所有通道 應(yīng)答碼：成功 應(yīng)答信息：8 位
采樣符號(hào) 控制碼 08 回復(fù)信息： 0xFF(8B) 0x01(8B) 0x00000001(32B)
通道ID：所有通道 應(yīng)答碼：成功 應(yīng)答信息：有符號(hào) 1，無符號(hào)0
4.數(shù)據(jù)傳輸
數(shù)據(jù)傳輸格式（CE---->PC）
通道數(shù)N(8B) 放大倍數(shù) (N *32B) 偏置 (N *32B) 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度32B) 數(shù)據(jù)(n*8B)
下位機(jī)傳輸采集數(shù)據(jù)的格式，通道數(shù)N 表示這次傳輸中的通道個(gè)數(shù)，N 個(gè)通道ID 的表示后面的數(shù)據(jù)，各個(gè)通道的排列順序，放大倍數(shù)，表示這次數(shù)據(jù) N 個(gè)通道的每個(gè)的放大倍數(shù)是多少。數(shù)據(jù)長(zhǎng)度表示后面有多少字節(jié)數(shù)據(jù)。
例如：
0x02 0x00 0x00 0x00 0x01 0x00 0x00 0x00 0x02 0x00 0x00 0x00 0x00
兩個(gè)通道 通道 0x01 放大 1 倍 通道 0x02 放大2 倍 通道 0x01 偏置
0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x01 0x00
通道 0x01 偏置 256 字節(jié)數(shù)據(jù)
0x11 0xA3 0x12 0x43………
通道 0x01 數(shù)據(jù) 通道0x02 數(shù)據(jù) 通道 0x01 數(shù)據(jù) 通道0x02 數(shù)據(jù)

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