本项目提供一套详细的教程和资源,帮助用户构建基于STM32微控制器的虚拟分析仪与示波器。包含全面的设计文档、电路图及其他必要信息,便于轻松上手开发。
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该分析仪的设计理念注重低成本与高性能结合,并通过采用虚拟仪器概念及高速数字信号处理算法实现传统设备如函数发生器、示波器、数据记录仪、频率计和频谱分析仪等多种功能的高度集成化。软件环境支持声卡模式(利用电脑的音频接口进行音频范围内信号的采集和处理)、USB模块模式以及演示模式,后者采用软件模拟方式展示所有功能特点。
该系统提供开放式的通信协议,允许用户根据给定规则将自定义硬件接入其中使用其全部分析工具集。在函数发生器方面,支持生成包括正弦波、三角波等在内的多种标准信号类型,并具备调整峰值幅度、频率及输出相位差的功能;同时能够以wav文件格式保存。
示波器与频谱仪功能则可在四种模式下运行:声卡输入、USB数据采集以及仿真测试。它允许用户在同一界面内查看多个视图,支持硬件和软件触发机制,并且提供插值处理技术及等效采样选项来优化信号质量;可以对输入的信号执行加减乘运算操作或添加不同类型的窗口函数(如矩形窗、汉宁窗)进行预处理。此外还具备滤波功能以增强特定频段内的信息提取能力,支持绘制李萨茹图形以及计算幅相特性等分析手段。
通讯协议说明:
1. 重启序列:用于整个下位机的重置操作,在接收到该命令后设备需要重新握手。
2. 握手过程:包括上位机发送随机数给从属装置,接收方确认这些数字后再反馈版本信息完成验证步骤。
3. 控制指令集描述了PC端如何操控各通道的工作状态或请求数据采集任务的执行情况。其中包括启动/关闭指定ID编号下的某个独立信道或者命令所有可用资源开始记录并上传相关信息等操作方式。
请注意,如果设备拥有两个以上工作单元,则每个都会被分配唯一的标识符以便于单独管理;对于仅含单一组件的情况则无需特别指明其唯一性。