MSP430单片机实用技术讲座(18) 第13讲 简易存储示波器的设计

MSP430单片机的程序设计

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前几讲讲述了 A C 2 A,串口等片内外围设备的情况, D 1,T 再加上一个新的模块运算放大器,这一讲将它们进行综合应用, 设计一个简易存储示波器.此设计的目标如下: 输入信号的频率在 D 2 k z C~ 0 H; 输入信号的电压在 2m 2; 0 V~ V输入信号的波形通过串口传输到 P C机显示; 输入信号波形 1 K深度存储. . 5

具体各部分设计至此,了大致的设计思路 .首先要介绍 M P 3片内有 S40 的运算放大器 .因为模拟输入信号最终需要放大 (小 )缩到

15 .v内,只有使用运算放大器实现,而运算放大器在 .,25MS 4 0 G 3系列中,所以本设计将使用 MS 4 0 G 3, P 3F 4 P 3 F 4 9 MS 40 G 3 P 3F 4 9的片内资源为:定时器 T,T A B,A C 2运算 D 1,

放大器 O,通用串口,门狗等.图 2 M P 3 F 4 9 A看是 S 4 0 G 3片内OAPx =3 OAFCx =6 OANx =3

设计分析与设计思路以及资源分配首先,输入信号的频率在D 2 k z围. C一 0 H范则根据采样定理要求采样频率在4 k z 0 H内可调整 .而A C2 D 的最高采样频率在 10 H,就将采样频率 1 0k z设计在 10 H内可调. 0k z这里使用定时器T进行定 A时采样,通过调整T A的定时时间达到在指定频率采样的目的 .

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其次,模拟输入信号的电压范围在 2 mY一 0 2 V内,而 A C 2 D 1的参考电压为 1, .要想 . 25 5 V,达到这么大的动态范围,只有将输入信号调节 .这里运用 MS 4 0内自有的运算放大器实现 . P3片 MS 4 0内有 3 P3片只可编程的运算放大器,每只放

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…九…

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大器的放大倍数在 1 1倍可调, 6则可以方便地调节输入信号进入 A C 2的幅度. D1 第三,使用串口送采集的数据到P机是很方 c便的. ., . .j

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2R OAFCx

第四, P机端写参数选择面板与示波器波在 c .., 形显示屏程序.最后,示波器的波形能存储以便分析.这里利用M P 3片内自有的2字节R M可以方便实现. S40 K A

2 R 00 0 00l Ol O

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综上所述,此简易存储示波器设计框图如图 1所示.

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图2

运算放大器的结构框图.

以上运算放大器的结构框图为单只运放的框图,其他两只完全一样.在MS 40 G 3芯片中,只运

算放大器的引脚都 P 3F 4 9三在 P端口上 . 6图 1

每只运算放大器的所有功能在 O iT O iT 0 AC L, AC L两个寄 I存器中实现.寄存器各位含义简介如下·

2·电子世界 2 0 5 0 5年6期

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