【开源】COF案例分享：简易示波器

dwinForumAdmin

——文档转载自电子发烧友

一、简易示波器（界面设计）

因为平时喜欢在家里折腾一些小玩意，但是没有示波器就会很不方便，当看到迪文推出了COF屏试用体验时，就想着做一个简易示波器。下面直接开始分享我的开发过程。

1.主要界面

经过很多次调整最终确定了这一版的界面，还是暗色调的界面符合示波器的气质。

      

图1启动界面

   

图2单通道波形显示

   

图3多通道波形显示   

                                                                                                                             

2.DGUS设计

通过基础触控可以轻松的实现界面直接的跳转。

   

  图4启动界面设计

按键功能的实现是通过“按键返回”控件实现的，设置键值和变量地址后，当触控按键被按下时，键值就会填充到变量地址对应的存储空间内，方便通过C语言进行访问。这里我尝试了“按字写入变量”和“位控制”两种方式，按位控制可以将多个按键的状态存放在一个变量里，大大减少了存储空间的占用，但是这样也有弊端，再C语言处理按键动作时，需要对按键的对应的bit进行复位，这会加大代码上的实现难度。按字写入变量整体上会便的简单许多，只需要判断地址上是不是指定的键值即可。地址和键值可以自由设定，实现很多功能。

      

图5按键设计

这里我设置了居中对齐，但是最终效果还是左对齐，可能还有某个地方设置的不对。

     

  图6数值显示设计

“动态曲线”控件实现曲线显示时遭遇了一些困难，开发工具上的配置项在大面积显示曲线时不太灵活，给大家分享以下经过一些尝试后我的做法。曲线显示时Y_Central和VD_Central配置成0和65535，这样可以让数据范围变得很大，纵轴放大倍数建议设置成2，设置为1时数据范围只能覆盖屏幕的一部分，设置为2可以覆盖到屏幕外，这是可以通过代码处理波形数据，让波形的变化便的非常灵活。六个通道我使用的是1到6号数据源通道，我把0号留给了显示和触控变量。描述指针在官方文档中有给出设定范围，通过描述指针开发者可以对控件的配置信息在线修改。

      

图7曲线显示设计                                                                                                图8字库设置

3.一些代码

void key_operate( void )

{

        static unsigned char index_cnt = 0;

        IF( buff.word_t[ index_cnt*8 + 6 ] == 0xAAAA ) /* time - */

        {

                sys_write_vp( (0x100C + index_cnt*8 + 0) , def_byte_t , 1 );

                if( operate.word_t[ index_cnt*3 + 0 ] > 1 )

                {

                        operate.word_t[ index_cnt*3 + 0 ] --;

                        sys_write_vp( (0x1400 + index_cnt*3 + 0) , &(operate.byte_t[ (index_cnt*3 + 0)*2 ]) , 1 );

                        set[0] = (unsigned char)(index_cnt+1);

                        set[1] = (unsigned char)operate.word_t[ index_cnt*3 + 0 ];

                        sys_write_vp( (0x5000 + index_cnt*256 + 9) , set , 1 );

                }

        }

        if( buff.word_t[ index_cnt*8 + 7 ] == 0xAAAA ) /* time + */

        {

                sys_write_vp( (0x100C + index_cnt*8 + 1) , def_byte_t , 1 );

                if( operate.word_t[ index_cnt*3 + 0 ] < 255 )

                {

                        operate.word_t[ index_cnt*3 + 0 ] ++;

                        sys_write_vp( (0x1400 + index_cnt*3 + 0) , &(operate.byte_t[ (index_cnt*3 + 0)*2 ]) , 1 );

                        set[0] = (unsigned char)(index_cnt+1);

                        set[1] = (unsigned char)operate.word_t[ index_cnt*3 + 0 ];

                        sys_write_vp( (0x5000 + index_cnt*256 + 9) , set , 1 );

                }

        }

        if( buff.word_t[ index_cnt*8 + 8 ] == 0xAAAA ) /* amp - */

        {

                sys_write_vp( (0x100C + index_cnt*8 + 2) , def_byte_t , 1 );

                if( operate.word_t[ index_cnt*3 + 1 ] > 1 )

                {

                        operate.word_t[ index_cnt*3 + 1 ] --;

                        sys_write_vp( (0x1400 + index_cnt*3 + 1) , &(operate.byte_t[ (index_cnt*3 + 1)*2 ]) , 1 );

                }

        }

        if( buff.word_t[ index_cnt*8 + 9 ] == 0xAAAA ) /* amp + */

        {

                sys_write_vp( (0x100C + index_cnt*8 + 3) , def_byte_t , 1 );

                if( operate.word_t[ index_cnt*3 + 1 ] < 10 )

                {

                        operate.word_t[ index_cnt*3 + 1 ] ++;

                        sys_write_vp( (0x1400 + index_cnt*3 + 1) , &(operate.byte_t[ (index_cnt*3 + 1)*2 ]) , 1 );

                }

        }

        if( buff.word_t[ index_cnt*8 + 10 ] == 0xAAAA ) /* size - */

        {

                sys_write_vp( (0x100C + index_cnt*8 + 4) , def_byte_t , 1 );

                if( operate.word_t[ index_cnt*3 + 2 ] > 0 )

                {

                        operate.word_t[ index_cnt*3 + 2 ] --;

                        sys_write_vp( (0x1400 + index_cnt*3 + 2) , &(operate.byte_t[ (index_cnt*3 + 2)*2 ]) , 1 );

                        set[0] = (unsigned char)(operate.word_t[ index_cnt*3 + 2 ]);

                        set[1] = 0x00;

                        sys_write_vp( (0x5000 + index_cnt*256 + 10) , set , 1 );

                }

        }

        if( buff.word_t[ index_cnt*8 + 11 ] == 0xAAAA ) /* size + */

        {

                sys_write_vp( (0x100C + index_cnt*8 + 5) , def_byte_t , 1 );

                if( operate.word_t[ index_cnt*3 + 2 ] < 7 )

                {

                        operate.word_t[ index_cnt*3 + 2 ] ++;

                        sys_write_vp( (0x1400 + index_cnt*3 + 2) , &(operate.byte_t[ (index_cnt*3 + 2)*2 ]) , 1 );

                        set[0] = (unsigned char)(operate.word_t[ index_cnt*3 + 2 ]);

                        set[1] = 0x00;

                        sys_write_vp( (0x5000 + index_cnt*256 + 10) , set , 1 );

                }

        }

        index_cnt ++;

        if( index_cnt >= 6 )

        {

                index_cnt = 0;

        }

}

二、简易示波器（测试代码）

前面已经分享了我的界面的设计，现在分享一下我的测试代码。示波器的数字通道用串口接收数据，并绘制对应的波形。

unsigned char uart_rx_buff[9] = {

0x5A, 0x5A,

0x00,

0x00, 0x00,

0x00, 0x00,

0x00, 0x00,

};

unsigned char uart_tx_buff[3] = {

0x5A, 0xA5,

0x00

};

unsigned char uart_rx_cnt = 0;

unsigned char uart_tx_cnt = 0;

unsigned char uart_rx_num = 0;

unsigned char uart_tx_num = 0;

unsigned char uart_rx_finish = 0;

unsigned char uart_tx_finish = 0;

void UART2_Init(unsigned long bdt)

{

        unsigned short tmp;

        tmp = 1024 - FOSC / 64 / bdt;                 

        MUX_SEL |= 0x40; //复用选择口， 选择复用为UART2， 接口引出到 P0.4、P0.5

        SetPinOut( 0, 4 );

        SetPinIn( 0, 5 );

        SCON2 = 0x50;        //0011 0000 ,即将sm2，REN置1,SM2：只有当接收到第9位数据（RB8）为1时，才把接收到的前8位数据送入SBUF，且置位RI 发出中断申请 ，即发送方式为8N1   ，

        ADCON = 0x80;        //波特率发生器选择，要使用  SREL0H 自行设置

        SREL2H = (unsigned char)( tmp >> 8 );

        SREL2L = (unsigned char)tmp;

        ES2 = 1;

        EA = 1;

}

void UART2_ISR_PC(void) interrupt 4

{

        EA = 0; //中断总控制位 关闭

        IF( RI2 == 1 ) //接收中断标志位 该位由硬件置位 ,软件清零

        {               

                RI2 = 0;

                uart_rx_buff[ uart_rx_cnt ]        = SBUF2;

                switch( uart_rx_cnt )

                {

                        case 0:

                                if( uart_rx_buff[ uart_rx_cnt ] == 0x5A )

                                {

                                        uart_rx_cnt ++;

                                }

                                else

                                {

                                        uart_rx_buff[ uart_rx_cnt ] = 0;

                                        uart_rx_cnt = 0;

                                }

                                break;

                        case 1:

                                if( uart_rx_buff[ uart_rx_cnt ] == 0x5A )

                                {

                                        uart_rx_cnt ++;

                                }

                                else

                                {

                                        uart_rx_buff[ uart_rx_cnt ] = 0;

                                        uart_rx_cnt = 0;

                                }

                                break;

                        case 2:

                                uart_rx_num = uart_rx_buff[ uart_rx_cnt ];

                                uart_rx_cnt ++;

                                break;

                        default:

                                uart_rx_cnt ++;

                                if( uart_rx_cnt >= ( uart_rx_num + 3 ) )

                                {

                                        uart_rx_cnt = 0;

                                        /* 处理波形 */

                                        uart_rx_finish = 1;

                                }

                                break;

                }

        }

        if( ti2 == 1 ) //发送中断标志位 该位由硬件置位 ,软件清零

        {

                if( uart_tx_cnt < uart_tx_num )

                {

                        SBUF2 = uart_tx_buff[ uart_tx_cnt ];

                        uart_tx_cnt ++;

                }

                else

                {

                        uart_tx_cnt = 0;

                        uart_tx_finish = 1;

                }

                TI2 = 0;

        }

        EA = 1; //中断总控制位 关闭

}

void UART2_Sendbyte( unsigned char dat)

{

        while( TI2 == 1 );

        SBUF2 = dat;

}

void UART2_String(unsigned char * dat , unsigned char len)

{

        unsigned char i;

        for( i = 0; i < len; i ++ )

        {

                while( TI2 == 1 );

                SBUF2 = *(dat+i);

        }

}

模拟通道使用AD1、AD2、AD3读取外面电压并绘制对应的波形。

#define ADC_BASE_ADDR ( 0x32 )

#define ADC_CH0 ( 0x00 )

#define ADC_CH1 ( 0x01 )

#define ADC_CH2 ( 0x02 )

#define ADC_CH3 ( 0x03 )

#define ADC_CH4 ( 0x04 )

#define ADC_CH5 ( 0x05 )

#define ADC_CH6 ( 0x06 )

#define ADC_CH7 ( 0x07 )

unsigned short adc_read( unsigned char chn )

{

        unsigned short result;

        sys_read_vp( ADC_BASE_ADDR + chn, (unsigned char *)&result, 1 );

        return result;

}

void scop_ai_read( unsigned short * val )

{

        sys_read_vp( ADC_BASE_ADDR + ADC_CH1 , (unsigned char *)&val, 3 );

}

//绘制动态曲线

//chart_id:曲线通道id,范围[0,7],系统总共支持8个曲线通道,每个曲线通道占用2K的字空间,

//                                 总缓冲区范围:0x1000-0x4FFF,没有使用的曲线缓冲区可以做其他用途

//y:写入某一个数据点的数据值

void sys_write_chart(u8 chart_id,u16 y)

{

        #define CHART_ADDR 0x0310 //动态曲线功能所对应的系统变量接口地址

        #define CHART_NUM         1                        //一次性写入几个曲线通道的数据,我们只写入chart_id指定的曲线通道,即1个

        #define POINT_NUM         1                  //一次性写入多少个数据点

        //构建命令

        u8 chart_cmd[6+POINT_NUM*2] = {0x5A,0xA5,CHART_NUM,0x00};

        chart_cmd[4] = chart_id;//曲线通道id

        chart_cmd[5] = POINT_NUM;//一次性写入多少个数据点

        chart_cmd[6] = (u8)(y>>8);//数据点值

        chart_cmd[7] = (u8)(y&0xff);

        //发送命令

        sys_write_vp(CHART_ADDR,chart_cmd,3+POINT_NUM);

演示视频链接：https://www.bilibili.com/video/BV173411M73j/