一种多功能数据示波器系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于数据示波器的数据采集测试及测量技术领域，具体是一种多功能数据示波器系统。
【背景技术】
[0002]随着电子技术的广泛应用，嵌入式硬件集成度越来越高，模块化设计广泛应用，各子系统之间信息的交互通常采用各种串行总线形式。数据示波器能够对一些串行总线进行调试，对其数据实时采集、实时记录、综合处理分析以及监测响应信息，实现数据的测量和现实分析。对于数据域测试即对数字电路或系统的逻辑特性、逻辑电平和逻辑时序进行测试。其实现手段是利用系统有限的可用资源来寻求最大程度的、精简的、完备的测试，然后使用这些测试来捕获并显示测试结果，最终完成对数字系统故障的检测、分析或诊断。
[0003]对于数据域测量仪器，历经40多年发展，其技术手段、测量系统不断创新不断丰富，也必然导致其领域下的测试仪器，例如逻辑分析仪、数字信号发生器、逻辑笔等。
[0004]I) ARINC429数据测试分析仪的研宄与实现:文章在研宄ARINC429总线、总线测试技术的基础上，开发了 ARINC429数据测试分析仪。用于仿真、记录、分析、处理ARINC429总线工作方式下的总线数据。
[0005]2)采用逻辑分析仪测试:逻辑分析仪是一种专门测试数据信号的专用工具，将总线上的数据以逻辑O和逻辑I表示，可以记录总线上的数据变化，用户可以通过记录的波形对总线进行分析，观察学习总线的规范或者查找总线错误的原因。
[0006]3)码型发生器:码型发生器将编码信号送至输出接口电路，完成信号合路、阻抗匹配，形成符合标准的信号送到被测设备；经由设备内或设备外环回后，信号由输入接口电路接收。
[0007]目前，虽然已有很多厂家开发出各种特性的示波器，如:全触控平板示波器，手持式多功能双通道触摸示波器，但这些产品只为数据采集系统，在这些示波器上并不能开发扩展出协议分析功能。有的大专院校开发出可短程操作的数字示波器，或示波器远端触控方法及系统，在现有数字示波器的基础上，加入无线数据交互通道，使数字示波器可与任何一台智能手持设备无线连接，并将现有数字示波器的采样数据处理、图像显示以及操作和人机交互等操作转移到智能手持设备上，或采用远端触控设备模拟示波器的操作界面和工作输出界面，在模拟的操作界面上通过触控方式下达示波器指令，将该指令通过有线或无线网络传送给示波器；还有，有的研发公司研发出多可变带宽数字存储示波器。由两个相互独立的信号调理通道I和信号调理通道2、FPGA芯片、MVB嵌入式运算芯片、DSP芯片、LED液晶显示触摸屏以及USB接口组成。
[0008]但上述的触摸式数字示波器均为数据采集显示系统，在这些系统上都不能够扩展开发出串行总线的采集分析功能，目前，尚没有一种示波器系统通过扩展开发即可用于串行数据总线的调试、分析、监测、显示。
【发明内容】
[0009]本实用新型的目的是针对现有技术的不足，而提出一种多功能数据示波器系统。
[0010]本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
[0011]—种多功能数据示波器系统，包括控制器，控制器通过UART串行接口与触摸屏连接，控制器通过SPI端口与存储器连接，控制器的串行总线接口上通过多种调试线与外部设备连接，控制器通过输入输出接口与两路ADC转换模块连接，两路ADC转换模块的数据输入端分别与采集驱动模块连接，采集驱动模块分别通过信号线插孔采集数据，时钟电路分别与两路ADC转换模块连接，为ADC转换模块提供标准时钟脉冲，电源管理电路为整个系统提供电能。
[0012]而且，所述控制器具体采用的型号为STM32F107VCT。
[0013]而且，所述触摸屏具体采用的型号为迪文DMT80600T080_18WT。
[0014]而且，所述两路ADC转换模块具体采用STM32内部ADC。
[0015]而且，所述电源管理电路为外接220V交流电源后为系统提供所需电力，或通过电池为整个系统提供所需电力。
[0016]而且，所述存储器具体采用I2C串行总线的AT24C08小容量集成存储芯片。
[0017]而且，所述多种调试线具体包括RS-232、UART、I2C、SP1、CAN形式的调试线。
[0018]本实用新型的优点和积极效果是:
[0019]本实用新型系统通过扩展开发即可用于串行数据总线的调试、分析、监测及显示，可用于实验室或现场设备的开发调试，同时该系统装置具有便携性，操作简单，使用方便，结构合理，布置紧凑，特别适用于串行总线检测调试。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型系统的结构框图。
【具体实施方式】
[0021]以下结合附图对本实用新型实施做进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
[0022]一种多功能数据示波器系统，如图1所示，包括控制器，控制器通过UART串行接口与触摸屏连接，控制器通过SPI端口与存储器连接，控制器的串行总线接口上通过多种调试线与外部设备连接，控制器通过输入输出接口与两路ADC转换模块连接，两路ADC转换模块的数据输入端分别与采集驱动模块连接，采集驱动模块分别通过信号线插孔采集数据，时钟电路分别与两路ADC转换模块连接，为ADC转换模块提供标准时钟脉冲，电源管理电路为整个系统提供电能。
[0023]在本实用新型的具体实施中，所述控制器具体采用的型号为STM32F107VCT该控制器硬件上具有包括10个定时器、两个12位1-Msample/s AD (模数转换器)、两个12位DA(数模转换器)、两个I2C接口、五个USART接口和三个SPI端口和高质量数字音频接口IIS，全速USB(OTG)接口，两路CAN2.0B接口，以及以太网10/100MAC模块。此芯片可以满足数字产品需求特点。
[0024]在本实用新型的具体实施中，所述触摸屏具体采用的型号为迪文DMT80600T080_18WT该触摸屏与上述控制器匹配使用，具有专用的固化软件，方便使用者开发，采用直接变量驱动显示方式，所有的显示和操作都是基于预先设置好的变量配置文件来工作的，该触摸屏可方便开发人机界面，触摸屏输入法、弹出菜单、滑块拖动、增量调节等触摸屏交互方式和变量图标、艺术字、曲线显示、时间变量的特点。
[0025]在本实用新型的具体实施中，所述两路ADC转换模块具体采用STM32内部ADC。与上述控制器匹配使用具有12位1-Msample/s ADC采样的特出优点。
[0026]在本实用新型的具体实施中，所述电源管理电路为外接220V交流电源后为系统提供所需电力，或通过电池为整个系统提供所需电力。
[0027]在本实用新型的具体实施中，所述存储器具体采用I2C串行总线的AT24C08小容量集成存储芯片，可存储IK字节数据。该电路简单，使用串行数据线SDA和串行时钟线SCL可接收和发送数据。
[0028]在本实用新型的具体实施中，所述多种调试线具体包括RS-232、UART, I2C、SP1、CAN形式的调试线。
[0029]工作原理
[0030]该项目为现场测试调试示波器，具有示波器的测量显示功能，开发人员可根据具体需要还可开发出总线分析调试功能。具体内容为:
[0031]I)串行设备的调试
[0032]为开发人员提供方便的调试分析工具，开发人员可根据具体需要在此系统上开发检测软件，应用此系统提供常见串行通讯协议分析(CAN，I2C，SPI，RS232，UART)。设计串行设备适配器，通过DGS触摸屏，设置串行通讯参数，收发送串行帧数据，调试串行设备。
[0033]2)串行通讯数据采集
[0034]采用并行LVDS/CMOS输出的双路高速ADC模块，实时采集监视串口输出数据，准确捕获、记录并显示CAN，I2C，SPI, RS232，UART总线的工作状况，实现信号电平测量监控。
[0035]3)串行通信协议简单分析
[0036]开发人员根据具体需要在此系统上开发检测软件，对各串行协议进行分析，对串行通信的时钟通道、数据通道、触发类型进行设置，监测，分析解码，以列表方式输出分析结果O
【主权项】
1.一种多功能数据示波器系统，其特征在于:包括控制器，控制器通过UART串行接口与触摸屏连接，控制器通过SPI端口与存储器连接，控制器的串行总线接口上通过多种调试线与外部设备连接，控制器通过输入输出接口与两路ADC转换模块连接，两路ADC转换模块的数据输入端分别与采集驱动模块连接，采集驱动模块分别通过信号线插孔采集数据，时钟电路分别与两路ADC转换模块连接，为ADC转换模块提供标准时钟脉冲，电源管理电路为整个系统提供电能。
2.根据权利要求1所述的多功能数据示波器系统，其特征在于:所述控制器具体采用的型号为 STM32F107VCT。
3.根据权利要求1所述的多功能数据示波器系统，其特征在于:所述触摸屏具体采用的型号为迪文DMT80600T080_18WT。
4.根据权利要求1所述的多功能数据示波器系统，其特征在于:所述两路ADC转换模块具体采用STM32内部ADC。
5.根据权利要求1所述的多功能数据示波器系统，其特征在于:所述电源管理电路为外接220V交流电源后为系统提供所需电力，或通过电池为整个系统提供所需电力。
6.根据权利要求1所述的多功能数据示波器系统，其特征在于:所述存储器具体采用I2C串行总线的AT24C08小容量集成存储芯片。
7.根据权利要求1所述的多功能数据示波器系统，其特征在于:所述多种调试线具体包括RS-232、UART, I2C、SP1、CAN形式的调试线。
【专利摘要】本实用新型涉及一种多功能数据示波器系统，包括控制器，控制器通过UART串行接口与触摸屏连接，控制器通过SPI端口与存储器连接，控制器的串行总线接口上通过多种调试线与外部设备连接，控制器通过输入输出接口与两路ADC转换模块连接，两路ADC转换模块的数据输入端分别与采集驱动模块连接，采集驱动模块分别通过信号线插孔采集数据，时钟电路分别与两路ADC转换模块连接，电源管理电路为整个系统提供电能。本实用新型系统通过扩展开发即可用于串行数据总线的调试、分析、监测及显示，该系统装置具有便携性，操作简单，使用方便，结构合理，布置紧凑，特别适用于串行总线检测调试。
【IPC分类】G01R13-02
【公开号】CN204479630
【申请号】CN201520117151
【发明人】石梅香, 陈艳习
【申请人】天津市职业大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年2月26日