基于PIC单片机项目的示波器

Question

我对微控制器很陌生。所以我对他们的潜力知之甚少。

我想用单片机制作一个示波器，通过ADC采集数据，然后通过usb传输到计算机上进行处理和显示。

我想讨论一下这个项目。我所拥有的资源如下：

1)我的dsPIC单片机的模数转换器能够提供1.1个Msps，其中每个采样的分辨率为10位。它能够同时进行多达4个通道的一次采样。

2)单片机具有USB支持和DMA通道，可以将数据从ADC直接传输到USB。

我的问题是：

1)使用这些规格，我所能达到的最快抽样率是多少？

( 2)该项目可行吗？它的速度是否足以与标准示波器竞争？

3)如何对单片机进行优化，使其性能达到最佳水平？

4)你将如何完成这个项目？(你的方法)

( 5)我将使用JavaFx使计算机应用程序能够显示这个示波器的结果。这样做对吗？

Answer 1

我在使用dsPIC家庭MCU时做了很多工作。我试着按顺序回答你的问题。

1)使用这些规格，我所能达到的最快抽样率是多少？

你的采样率和你说的一样，1.1MSPs(超级采样-每秒)，假设你只想从一个通道读取。如果要从多个通道读取，则每个通道的最大采样率将降低。

( 2)该项目可行吗？它的速度是否足以与标准示波器竞争？

这绝对是一个可行的项目，因为你对微控制器编程和基本电路原理有基本的理解。您的示波器应该可以与提供1.1MSPS采样率的任何其他示波器相比，减去一些功能，例如支持10倍探针(除非您为该功能构建电路)。这个项目的大多数高级特性将被内置到您的Java程序中，而不是微控制器本身。

3)如何对单片机进行优化，使其性能达到最佳水平？

要想从MCU中获得最快的性能，请在规范支持的范围内尽快运行时钟，并设法用最少的指令在程序中实现相同的结果。这可能意味着避免在MCU端进行数据格式化，而倾向于允许客户端程序进行这些计算。

4)你将如何完成这个项目？(你的方法)

这些MCU上的ADC操作并不特别复杂。内置模块使项目非常易于管理。这个项目最困难的部分(在我看来)是通过USB传输和接收数据。我将首先处理项目的这一部分(即使USB在PIC上工作，并能够从Java内部实时接收和处理这些数据)。如果您使用的是PIC24或dsPIC33系列或类似的16位微控制器和微芯片编译器，我建议使用C库，例如：http://www.reesemicro.com/Home/pic24-software-library-collection。

( 5)我将使用JavaFx使计算机应用程序能够显示这个示波器的结果。这样做对吗？

我从来没有使用过JavaFx，所以我不确定它的功能，但我确信某些Java用户界面库能够做到这一点。也许一个更了解JavaFx的人可以回答这个问题的这一部分？