基于ARM9和uC/OS-Ⅱ的嵌入式数字示波器（2） 数据采集, 示波器, 嵌入式, 流程图, 优先级

yuyang911220

_OSStartHighRdy是启动运行时调用的，具体的路径是主程序main.C里调用操作系统启动函数OSStart，然后调用OSStartHighRdy和_OSStartHighRdy。_OSStartHighRdy通过调用OSIntCtxSw_1米设置操作系统启动并加裁优先级最高的任务。

4.2 数据采集

数据采集模块是嵌入式数字示波嚣的重要组成部分，模块功能的具体实现主要依靠采样和数据传输任务。

数据采集模块的程序流程图如图3所示。


图3数据采集模块流程图

系统工作过程中．由于输入信号的频率不固定．要求随时可以通过人机交互界面来调节系统显示参数。显示合适的周期数以便对波形避行观察分析。采样任务的主要功能就是显示参数的变化来调节ADC的采样频率和FIFO的数据存储频率，并控制ADC工作/停止状态和FIFO存储芯片的写状态，使ADC和FIFO的工作时序相协调。

在S3C2410A的控制下4路ADC同时开始工作，当4组FIFO全满时，可产生一个存储全满信号量。数据传输任务的主要功能就是在接收到存储全满信号量后，通过DMA通道依次将4组FIFO中的数据转存到SRAM中。S3C2410A提供了2种DMA数据传输方式：单数据传输和4数据长的突发传输。根据系统的硬件电路设计我们选择单数据传输方式。利用DMA传输方式可以不通过CPU中断来实现数据的传输，在数据传输过程中解放了CPU，使CPU 可以工作在多任务环境下，从而提高整个系统的性能。

4．3图形显示

图形显示分为2个工作页面，分别由2个任务来控制：波形照示和输入输出显示任务。

页面1为波形显示页面，主要用于显示4通道输入波形和相关信息，如：周期、脉宽、最大幅值等。通过鼠标对系统静显示参数进行修改，如：水平时间分辨率和垂直电压分辨率等，可方便地对波形进行放大/缩小，左右移动，上下移动，便于对波形观察、对比和分析。

页面2为输入输出显示页面。当切换到输入输出显示页面时，输入输出显示任务开始对16路输入口进行高低电平的检测，该任务通常处于挂起状态，切换到输入输出显示页面时才开始运行，切换到波形显示页面时立即挂起。

每个页面为一个窗体，窗体又分为2个部分：静态和动态。静态部分是固定的，在显示波形的时候，该部分没有变化，也不受其它影响；动态部分是图形按钮以及那些随着按钮变化的部分。将窗体分为2个部分可以减少显示代码的重复读入，提高显示效率。

5 测试与结论

测试部分包括波形和功能测试。部分实测数据如表1(幅值误差为满量程误差)所示。

表1 部分实测数据


波形测试是在50Hz~100KHz的频率范围内先选取固定的频率点，利用信号发生器产生输入信号，在显示屏上观察波形并记录相关数据。

功能测试是对各种图形按钮：动/静态、通道选择、显示/隐藏、放大/缩小,、左/右移动、上/下移动、左/右移动步进距离进行单操作和多种复合操作，观察功能是否能实现。

通过测试得出如下结论：该嵌入式数字示波器支持4通道输入，采样频率范围：2KHz～20 MHz，输入电压范嗣：0~+4V．测量显示的信号频率、脉宽和幅值精度：±0．5％。整机具有良好的人机交互界面，操作方便、功能比较丰富。既可对单通道的波形进行观察分析，也可对4通道的波形进行对比分析。

本文作者创新点：采用ARM920T核微控制器S3C2410A作为嵌入式数字示波器的主控芯片，并利用FIFO作为缓冲存储器可支持多通道的波形显示；采用鼠标操作界面代替传统操
作面板；增加了输入输出口控制功能。