@sdv_sybork

Доброго времени суток.
Задумал себе хоть простенький осциллограф самодельный сделать ввиду отсутствия денег на полноценный. Где-нибудь на полосу 1 - 2 МГц. Присмотрел уже подходящие АЦП от Analog divices и TI. Но все же хотел бы спросить у знающих на счет устройства цифрового осциллографа? Ведь насколько понимаю - брать тупо сигнал на АЦП гнать, а потом в каком-нибудь STM32F103 его визуализировать - не прокатит, т.к. нужна синхронизация и помимо этого еще и масштабирование сигнала по горизонтали и вертикали. Поэтому спрашиваю здесь совета: не может ли никто направить в инфу за устройство цифрового осциллографа?

0

@mrKyrytt

Вот пример
http://tomyko.net/mimyscope_v2e/index.php?lang=en

0

@Sthuthu

Я как то впечатлился таким вариантом

0

@sdv_sybork

Спасибо за статью - на нее я натыкался.
Однако меня интересует такая вещь, как триггер - как понял, тот, который "цепляется" за частоту сигнал, и этот самый сигнал затем уже не "бегает" по экрану, а находится в фиксированном положении.
Где можно почитать/узнать про устройство этого самого триггера? Я так понимаю, что это и есть синхронизация?
Заранее извиняюсь, если откровенно тупые вопросы задаю.

0

@trimktor

Это называется вход внешней синхронизации

0

@Btosk Worryor

В простейшем случае надо постоянно оцифровывать сигнал, ожидая когда он достигнет уровня триггера. После этого на максимальной скорости оцифровывать в буфер.
Когда такой вариант заработает, можно уже переходить к определению фронта или спада импульса :)

Только на мой взгляд надо брать F3 - у него можно получить частоту оцифровки почти 20 МГц (при поочередном режиме работы АЦП). Еще более производительный но и сложный вариант - использовать DCMI.

0

@sdv_sybork

В простейшем случае надо постоянно оцифровывать сигнал, ожидая когда он достигнет уровня триггера. После этого на максимальной скорости оцифровывать в буфер.
Когда такой вариант заработает, можно уже переходить к определению фронта или спада импульса :)

Только на мой взгляд надо брать F3 - у него можно получить частоту оцифровки почти 20 МГц (при поочередном режиме работы АЦП). Еще более производительный но и сложный вариант - использовать DCMI.

Теперь понятно - спасибо большое за разъяснение.
Только я думал использовать внешний АЦП в связке с F103 - например, AD7822. Но посмотрю и на F3 серию тоже тогда.

0

@Btosk Worryor

а почему именно этот АЦП? У него всего 2 мегасэмпла, а стоит он в несколько раз дороже даже F3.
Мне кажется, что если и брать дорогой внешний АЦП, то что то на большую частоту. Я сам пока не разбирался, но вроде народ писал, что через DCMI можно захватывать частоты до 50 МГц.

0

@яверт

Потом надо будет добавить перестраиваемый АА фильтр и дециматор, переделать синхронизацию для пре- и посттриггера ... понять, что эта задача в принципе не для мк и смотреть в сторону ПЛИС :)

0

@Btosk Worryor

Мне кажется, что простенькое самодельное устройство с небольшим чб экранчиком может получиться в пределах 15-20 долл. При 20 Мсемпл.

0

@VyvotzorD

Некоторые, расковырянные мной и не шибко современные, модели были сделаны так:
1. Есть не особо жирная, но очень быстрая ПЛИС
2. Есть несколько 8-ми (иногда 6-ти) параллельных АЦП, включенных по схеме с последовательным запуском. И это работает так: к примеру один АЦП нам цифрует сигнал с максимальной частотой 10МВыб/с (к примеру, в реале конечно выше). Период выборки стало быть 0.1 мкс. Если мы возьмем 10 таких АЦП и будем запускать на оцифровку по-очереди многофазным стробом, то получим уже 100 МВыб/с. То есть АЦП стробируются так: первый в момент времени 0 мкс, второй в момент времени 0.01 мкс, третий в момент времени 0.02 мкс и так далее. Вот этот многофазный строб делается ПЛИС-ом
3. Есть быстрая память... реально быстрая. Или несколько "памятей" которые работают так же как и АЦП (по одной банке памяти для каждой АЦП к примеру). Стробируется память тоже ПЛИС-ом и представляет собой кольцевой буфер.

Так вот эта связка из ПЛИС, АЦП и памяти работает нон-стоп, постоянно добавляя в память новые сэмплы с определенной частотой.

Далее там бывает МК - тоже быстрый. Или если ПЛИС достаточной жырноты, то обязанности МК на себя берет она же.
МК следит за триггером. Триггер либо по каналам данных (аналоговый компаратор например, но чаще - цифровая софтварьная/хардварьная сравнилка) либо по отдельному цифровому входу. Как только придет событие от триггера (фронт/спад/импульс/видео-синхросигнал и т.п.) МК делает:
1. Берет текущий адрес сэмпла в памяти - это значение, которое будет нарисовано на середине экрана
2. По количеству точек, которые должны быть выведены на экран (развертка по времени), МК копирует кусок памяти АЦП в память видеобуффера

Ну плюс еще при копировании учитываются всякие смещения вправо/влево и т.п. - зависит от фантазии кодера/инженера и скорости МК.

Как-то так. На STM32F103 и даже AVR тоже можно забацать не плохой осцилл но на не шибко высокие частоты. Но имхо для карманных нужд будет за глаза.

Особенно если ног у выбранного МК дофига, то можно в осцилл еще и функцию логического анализатора запилить. Будет вообще красиво.

По стоимости... если такой девайс собирать из говна и палок (но даже в этом случае может получится нечто ничуть не хуже брэндового оборудования, а то и лучше - зависит от того какие говна и палки попадутся под руку, и на сколько прямы те самые руки), то цена порой стремится к нулю. А вот затраченное время к бесконечности...

Мне вот нужен карманный осцилл с функцией лог.анализатора и простого генератора меиндра на несколько частот. Сделать умею - ога. Времени на это нет - вот потому и не сделал.

0

@sdv_sybork

Ну это вы загнули!
Это все хорошо и замечательно, но я начал с того, что денег на такое нет. Мне бы простенький показометр.
Из ПЛИСов могу себе позволить пока лишь модуль для пинборда с 240 логическими ячейками - пока еще не прикидывал, но не думаю, что особо много можно сделать. Единственное, что схему синхронизации на нем реализовать - пожалуй, что можно. А остальное пока потерпит.

0

@sdv_sybork

Мне кажется, что простенькое самодельное устройство с небольшим чб экранчиком может получиться в пределах 15-20 долл. При 20 Мсемпл.
Да, вот я где-то рассчитываю уложиться в 20-30 долларов. На большее нет денег. А уже по многим задачам чувствую, что хотя бы самый простой осцилл нужен, хоть на 2 Мсемпла.

0

@sdv_sybork

Ну, я посмотрю, как пойдут дела. В любом случае - всем спасибо за разъяснения, теперь понятно, как и что примерно должно быть. Буду смотреть, стоит ли вообще овчинка выделки. Так-то надо закреплять свои знания... И осцилл позарез нужен.))
Может, и впрямь простенькую CPLD от ALtera в дополнение к скоростным АЦП стоит поставить. А уж AVRка та же возьмет на себя оставшуюся часть.

0

@mShit

Я вот смотрю тут уже нафантазировали про десяток АЦП по 10 мегасэмплов, хотя АЦП на 100 мегасэмплов давно не редкость, стоить будет сильно дешевле и схема будет гораздо проще. Да и ПЛИС с памятью на такие скорости давно не экзотика.
Только при такой частоте сэмплов глупо полосу делать меньше 10МГц, а хорошую аналоговую часть на такую полосу сделать будет непросто, и не дёшево. Потому аппарат с такими параметрами в 20 баксов не влезет.
Вот 20 мегасэмплов и 2МГц полосы вполне реально.

0

@VyvotzorD

2 mShit
Да я просто рассказал как оно сделано. Просто чтобы представление было, как делаются ВЧ девайсы. Вот у меня на столе стоит осцилл цифровой, так там 1ГВыб/с. и полоса входного сигнала 70МГц. Как оно там сделано - не знаю, еще не ковырял, но в старых моделях стояло несколько быстрых АЦП с многофазным стробированием.

А так да - для хобби досаточно 1-5МГц полосы. А на 50Мвыб/с АЦП можно найти сейчас. Вопрос лишь в скорости передачи данных, даже для 20Мвыб/с. Вот у STM32F103 максимальная скорость портов 18МГц (50МГц - чисто только по емкости/сопротивлениям). Так как с такого АЦП снимать данные? Даже по параллельному интерфейсу?

Вот и встает вопрос про ПЛИС и кольцевой буфер на быстрой памяти. Которые будут нон-стоп работать. А МК будет лишь режимы задавать, да кусками память на дисплей отправлять.

Ну или МК более жирный брать... STM32F4ххх например.

0

@sdv_sybork

Вообще, идея с ПЛИС и кольцевым буффером интересная... Думаю, что на Ottira MAX 2 простейший синхронизатор и управление кольцевым буффером сварганить можно будет.
Вот только STM32F103, конечно, будет вносить фазную задержку сигналу, даже если читать из такого "сверхбыстрого" кольцевого буффера. Но для меня, наверное, это некритично.

И уж 1Гвыб/с мне уж точно пока не нужна!)))

0

@яверт

Младшие Cyclone3 и 4 стоят не сильным дороже Max`ов и имеют вполне сносного размера блокрам (что бы не ставить внешнюю статическую память, что сильно упростит разводку платы), умножители для FIR фильтра, на порядки больше количесво лог. элементов.
Но если max2 всё же милее - посмотри на neilscope3

0

@sdv_sybork

Спасибо за ссылку - гляну также.
Но мне не милее MAXII. Мне милее то, что недорого. Если 3-й циклон действительно недорого стоит и имеет столько вкусностей - надо будет поглядеть в его сторону.

0

@OVY-srok

У stm32f4 и выше - есть порт dcmi - для цифровой камеры. На этот порт идеально ставится внешний ацп. Частоты до 40мГц без разгона, и до 90мГц при танцах с бубном под луной в голом виде.
Без разгона доступна параллельная обработка блоков семплов.
При мах разгоне - уже ничего сделать не получится, проц должен быть в ожидании прерывания wfi, любое действие при захвате даёт сбой, сам старт захвата - весьма хитрая конструкция из набора аппаратных костылей.

Ценники на ацп в нигазинах имеют конский размер, посему имеет смысл искать среди старых реалтеков для жк мониторов с вга входом, сейчас эти чипы стоят меньше бакса ( от!!! 150мгц потока семплов).

0