基于USB数据采集器的虚拟示波器设计

示波器作为当前很常用的一种电子测量仪器，在各个领域都有着广泛的应用。目前市面上出现的示波器有：模拟示波器、数字示波器以及虚拟示波器，而本文所要设计并介绍的就是采用意法半导体公司开发的基于Cortex-M3为内核的32位微处理器STM32F103x作为主控芯片，基于USB数据采集器设计的虚拟示波器。 不同于传统的数字示波器和模拟示波器，虚拟示波器是计算机技术和测量技术相结合而成的产品。它不仅能够实现传统示波器的功能，而且还能够利用功能较为强大的微型处理器来完成对信号的分析以及处理并最终显示出想要得到的特征波形图形。但是由于硬件方面国内发展得较晚，虚拟仪器也起步得较晚，目前所研制出的虚拟仪器在各项方面都还与国外有着一定的差距。因此一方面为了更加广泛地普及测量方面的技术，让更多的电子测量爱好者了解并熟悉测量相关方面的知识以及推动国内高端测量仪器的发展和培养储备人才，另一方面由于传统示波器价格较为高昂，因而导致部分经费不足的学校和研究机构能够使用的器材太少造成了某些方案或者教学任务难以展开，所以作者认为有必要设计并研制一款低成本、简单易用并且方便快捷的虚拟示波器产品。 根据课题的要求，在硬件电路已经给出的情况下，如何实现上位机与下位机之间的数据通信是关键，关于这点作者利用了STM32处理器内部自带的ADC与USB通信结合实现了数据的采集和传输，之后再结合LabView软件中的信号处理模块对信号进行分析和处理，便可以实时显示波形曲线了，在将此方案作为设计基础之后最终完成了此次基于USB数据采集器的虚拟示波器的设计，即一款可以实现双通道的支持波形实时显示和储存并且能够实现通道设置、增益设置等功能的虚拟示波器。