Алгоритм простого осцилографа

Jane9226 · 04.08.2017, 16:25

Здравствуйте народ. Тема такая. Нужно отобразить на дисплее две синусоиды, точнее их фазировку по отношению друг к другу. Их частота и амплитуда постоянные 400Гц и около одного вольта, меняется только фаза, причем ее численное значение в виде градусов вычислять не нужно.
То есть мне видится простой двух-канальный осцилограф, с постоянными настройками. Тема для меня новая, в связи с этим пара вопросов к профессионалам форума. Плата будет использоватся STM32F769Disco, просто потому что есть в наличии. Правильно ли я вообще понимаю сам алгоритм? Жду когда DMA заполнит два массива скажем из 1000 измерений каждый, далее в цикле нахожу в одном из них индекс элемента, значение которого превышает какой то уровень и начиная с этого идекса оставшиеся элементы с обох массивов вывожу на дисплей. Или всеже необходимо собирать триггер (компаратор) на входе? Прикручивать библиотеку emWin или можно обойтить BSP функциями? "Идиотские" вопросы задаются из соображения попытки сэкономить время и сделать как можно проще. Неплохо было бы нарыть в интернете какой нибудь простой проект и взять его за основу, но под Keil ничего путного не нашла. Буду рада выслушать Ваше мнение . Спасибо

MisterDi · 04.08.2017, 18:02

Если у Вас индикатор 320*240 точек то 1000 отсчетов даже много.
Для синхронизации можно использовать Ваш алгоритм, но ИМХО отображение нужно начинать за 10-20 отсчетов _ДО_ события синхронизации. Желательно при выводе учесть, что т.к. АЦП один, переключение каналов даст дополнительную погрешность в измерении фазы. Если точность фазы сигналов критична, нужно брать максимальную частоту дискретизации которую может дать АЦП. В идеале - использовать внешний двухканальный АЦП.
Тут простой проект на STM32F042: http://tomeko.net/miniscope_v2e/index.php?lang=en

NewWriter · 04.08.2017, 18:23

Там индикатор, извините, 800*480 точек

АЦП-шка там не одна физически, да и они очень даже скоростные.
emWin прикручивать - только если какие красивости рисовать, кнопочки-окошечки няшненькие.

Я так понял, что точное значение фазы высчитывать не нужно, надо только показать смещение одного сигнала относительно другого, графически?

mike-y-k · 04.08.2017, 20:28

Jane9226, а взять некоторый DSO таки не быстрее будет?
А так там (проекты открытые) можно и на алгоритмы обработки посмотреть в исходниках. Они от среды разработки не сильно зависят (C - он и в Африке (Keil) таки C).

DanilinSA · 04.08.2017, 21:17

В твоем случае проще работать с буфером.
1) Оцифровка серии
2) Поиск триггер - условия
3) Если условия нет - идем на 1
4) Выводим кусок графика на экран

Обрати внимание, при проверке обрати внимание на то, что-бы не сработал триггер в самом конце серии.

Твой способ простой, но есть достаточно высокие шансы пропустить редкое событие. А синус отобразить - самое то.

Jane9226 · 04.08.2017, 21:48

Сообщение от MisterDi

Тут простой проект на STM32F042: http://tomeko.net/miniscope_v2e/index.php?lang=en

Человеческое Вам спасибо, буду разбираться после выходных

Сообщение от NewWriter

Я так понял, что точное значение фазы высчитывать не нужно, надо только показать смещение одного сигнала относительно другого, графически?

Совершенно верно, это по сути будущий индикатор положения LVDT

Цитата:

Jane9226, а взять некоторый DSO таки не быстрее будет?

конечно быстрее, и рыбу в магазине быстрее купить, вместо того чтоб на рыбалку ехать

Интересен сам процесс и понимания самой сути.

Цитата:

emWin прикручивать - только если какие красивости рисовать, кнопочки-окошечки няшненькие.

То есть если я правильно поняла то:
1) можно обойтись функцией BSP_LCD_DrawPixel в цикле отрисовывая сигнал, без всяких лишних библиотек.
2) нужно использовать два разных ADC. (их там три)
3) Программный триггер имеет право на жизнь.

NewWriter · 04.08.2017, 23:03

Надо еще учесть вот что. Реальный сигнал будет всяко иметь неидеальную синусоиду с некоторым количеством шума. Так вот, определяя программный триггер, надо его малость как-то усреднить или отфильтровать, чтобы не было дрожания по горизонтали отрисовываемой синусоиды

AR_Favorit · 05.08.2017, 21:22

Сообщение от Jane9226

Здравствуйте народ. Тема такая. Нужно отобразить на дисплее две синусоиды, точнее их фазировку по отношению друг к другу. Их частота и амплитуда постоянные 400Гц и около одного вольта, меняется только фаза, причем ее численное значение в виде градусов вычислять не нужно.

При такой постановке задачи я бы взял картинку синусоиды, и дважды выводил бы ее: вверху всегда в одном положении, внизу - со смещением, соответствующим фазовому сдвигу, который вычислял бы, сравнивая текущие значения с двух каналов АЦП или как-то еще по-простому.

Зачем делать полноценное осциллоскопирование, когда сигнал заранее известен и неизменен?

mike-y-k · 06.08.2017, 06:45

Jane9226, там таки что-то про LVDT вроде изначально было?
Если так - то лучше делать измеритель на 3 входа, поскольку реальная форма сигнала на средней катушке сильно поможет работать с сигналом на двух других.
А уже вывод результата на экран - сначала как получится/проще/привычнее/известно, а потом уже можно найти/написать/адаптировать подходящую библиотеку.
А отрисовку лучше делать таки сразу всех, а не по одной. Так выше шанс красивую картинку получить.
Триггеры использовать только для отметок на картинке.
С буфером данных - таки иметь его в 2-3 раза длинне, чем выборка с ADC.

Akkord · 08.08.2017, 10:31

Сообщение от Jane9226

Нужно отобразить на дисплее две синусоиды, точнее их фазировку по отношению друг к другу. Их частота и амплитуда постоянные 400Гц и около одного вольта, меняется только фаза, причем ее численное значение в виде градусов вычислять не нужно.

Все что Вам нужно для этого - фигуры Лиссажу...
А дальше Ваша фантазия как программиста....
Обработка без "осциллографирования"
На втором рисунке показано работа сразу на двух частотах....
На третьем рисунке - "чистые" Лиссажу.... Сдвиг от центра оси есть результат работы третьей катушки....

Можно пробовать и трехмерное отображение...