STM32数字示波器：波形发生、存储与PC通信功能全解析

资源摘要信息:"STM32数字示波器+详细注释+上位机程序+硬件" 本文档详细介绍了如何使用STM32微控制器构建一个数字示波器，包括其功能、所需硬件、软件及编程接口。文档中描述了示波器的各种功能，如波形发生器、SD卡存储、数据传输及图形接口的实现。同时，文档提供了对应的上位机程序，该程序以C#编写，能够通过串口与STM32进行通信，执行控制命令。 知识点概述： 1. 波形发生器功能： STM32通过其数字模拟转换器（DAC）通道生成基本波形，包括正弦波、三角波、方波和白噪声。用户可以调节这些波形的幅值（0-3.3V）、频率及方波的占空比。调节方式通过触摸屏实现，说明示波器不仅具备信号测量功能，也具备一定程度的信号生成能力。 2. SD卡波形存储功能： 该示波器能够将捕获到的波形数据或屏幕截图以JPG格式存储在SD卡中，便于长期记录和后续分析。可以存储1秒内的波形数据，这对于重复分析和比对信号波形非常有用。 3. 数据传输与上位机控制： 使用C#编写的上位机软件可以通过串口与STM32微控制器进行数据传输。上位机软件实现了以下控制功能： - STOP/RUN功能，用于启动和停止信号的捕获。 - 显示输出波形的电压和时间参数，这对于了解信号特性至关重要。 - 控制截屏，方便用户保存当前屏幕显示的波形信息。 - 控制波形发生器，实现波形参数的实时调整。 - 执行快速傅里叶变换（FFT）来分析信号的频域特性。 - 波形的存储和显示，提供了波形数据的历史回放功能。 4. 图形接口UCGUI： UCGUI是一个嵌入式图形库，用于在显示屏幕上绘制图形界面。在该示波器中，UCGUI负责显示波形参数、波形本身、用户接口等信息，是用户与示波器交互的关键部分。 5. 水平扫描速度和垂直电压灵敏度： 示波器支持多种水平扫描速度（250 ns到50 ms不等），覆盖不同时间尺度上的信号捕获需求。垂直电压灵敏度从10 mV/div到5 V/div不等，为不同幅度的信号提供了精细调整的可能性。 6. 参数显示： 被测信号的各种参数在屏幕上实时显示，例如频率和电压峰峰值，这为用户分析信号提供了便捷。 从硬件角度来看，STM32数字示波器需要以下组件： - STM32微控制器 - DAC通道，用于波形发生器功能 - SD卡模块，用于数据存储功能 - 串口通信模块，用于与上位机进行通信 - 显示屏幕，用于显示波形、参数及其他交互信息 - 触摸屏或按钮，用于用户输入和参数调节 通过结合以上硬件组件和软件功能，STM32数字示波器能够执行复杂信号的捕获、显示、存储和分析任务。该示波器特别适合于嵌入式系统开发、实验室测试或现场信号调试等场合。