基于STM32与UCGUI的示波器设计——安富莱STM32F103ZE-EK开发板实现

"安富莱STM32F103ZE-EK开发板是基于STM32微控制器的示波器设计实例，结合了UCGUI图形用户界面，适用于电子工程学习和开发。" 本文将深入探讨如何利用安富莱STM32F103ZE-EK开发板构建一个基于STM32和UCGUI的示波器。STM32F103ZE是一款由意法半导体（STMicroelectronics）推出的高性能ARMCortex-M3处理器，拥有强大的性能，包括512KB的闪存、64KB的RAM以及丰富的外设接口，如多个定时器、串行通信接口、模拟数字转换器（ADC）、数模转换器（DAC）等，适合多种应用场景。 示波器的设计方案中，采用双通道输入信号，通过定时器触发AD转换，以控制采集频率。每个单位时间AD转换一次，收集一个点的数据，通过调整定时器周期可调节采样频率。一帧数据（例如200个点）由DMA中断触发，然后通过USB将数据传输到开发板上进行显示。为确保每一帧数据的起始点一致，设计使用外部中断。当输入信号超过预设阈值（如1V）时，比较器输出高电平，激活单片机的外部中断，启动数据采集。 硬件原理方面，数字示波器遵循采样定理，通过A/D转换器将连续的模拟信号转化为离散的数字序列。输入缓冲放大器用于隔离示波器和被测信号，同时调整信号幅度到适宜的处理范围。A/D单元则负责在采样时钟的驱动下进行采样，每个采样点对应一个数字值，它是波形重构的关键。 在该设计中，安富莱STM32F103ZE-EK开发板扮演核心角色，其内置的ADC、定时器和DMA功能对于实现示波器的功能至关重要。UCGUI则用于创建图形用户界面，方便用户操作和查看采集的波形数据。 通过STM32F103ZE-EK开发板和UCGUI的结合，我们可以构建一个功能齐全、易于操作的数字示波器，这不仅为学习者提供了实践经验，也为电子工程领域的创新应用提供了基础平台。