基于小梅哥Zynq开发板的简易自制示波器（代码已开源）

简介

本程序基于Xilinx zynq 7000系列芯片，结合12位8通道ADC采样芯片ADC128S102，实现了8选1通道的简易示波器功能。代码已开源，下载链接在文章顶部。

一、硬件组成

（1）小梅哥ACZ702-7020开发板
（2）小梅哥FPGA EDA扩展卡
（3）小梅哥5寸电容触摸显示屏

二、系统结构

1.PL部分：

（1）将ADC128S102芯片采集的12位ADC数据通过PS(Processor System)端的HP接口送入DDR3的特定地址段。
（2）计算ADC的电压最大值、最小值、中值，以及输入波形的频率，然后将其存入特定寄存器给PS端取用。
（3）使用VDMA等IP核实现LCD显示的功能。

2.PS部分：

（1）将DDR3中的ADC数据读取出来，然后将其转换为波形显示在LCD上。
（2）将PL端采集到的特殊值从寄存器里读出，并显示在LCD上。
（3）配置ADC的采样率、采样通道、触发电压等。
（4）使用PS端的IIC接口，与板载的RTC芯片通信，在LCD上显示时间。
（5）使用PS端的IIC和GPIO，与触摸屏中的GT9147芯片通信，实现触摸功能。

三、功能演示

1.基本功能

（1）主界面介绍

① 帮助：点击之后会出现二维码，扫码可进入本文链接
② 触发模式：可选自动触发、普通触发、单次触发三种模式
③ 触发电压：手动模式下不可更改，在其它模式下，可通过滑动波形窗口的橙色标线来选择当前的触发电压
④ 自动调整：会根据当前输入的波形频率，自动调整到最佳的采样率，并将触发模式切换为自动模式
⑤ 启动/停止：启动/停止波形采集
⑥ 波形移动：本工程存储了长度为1024的波形，但窗口只显示500，拖动滑块即可移动波形
⑦ 时间显示：此处会实时显示当前时间，点击可通过串口修改当前时间
⑧ 切换采样通道：点击“+”、“-”可切换CH0~CH7共8个采样通道
⑨ 选择采样率：点击“+”、“-”可切换1KHz~1000KHz共10种采样率

（2）“测量”界面介绍

在点击“RUN”按钮后，“RUN”会变为“STOP”表示停止波形采集，并进入测量界面
在测量界面会有一条青色竖标线，触摸可以移动标线，在上方会显示标线与波形交点处的电压值、相对时间值。

（3）“触发”模式介绍

本工程支持三种触发方式：自动触发、普通触发、单次触发
① 自动触发：触发值自动选择为输入电压的中值

② 普通触发：触发值由用户自己选择
例如下图，点击触发模式切换按键，切换到普通触发模式，然后设置触发电压为0.989V，可以看到波形触发点变为0.989V

③ 单次触发：触发值由用户自己选择，点击绿色的触发电压按钮后进入单次触发模式，触发一次后自动停止
例如下图，点击触发模式切换按键，切换到单次触发模式，“触发电压”按钮会变为绿色可触摸，然后设置触发电压为2.639V，点击“2.639V”启动单次触发

在等待触发时，“触发电压”按钮为红色，再次点击可退出等待

触发完成后，会进入停止状态，方便观测波形

（4）修改当前时间

首先连接串口
然后点击右上角的时间
此时串口会提示用户输入日期：“Please input Date :”
用户输入：2022 1 12
年月日之间使用“空格”来隔开，并按下“回车键”发送
串口接收到指令后，会打印用户设置的日期为2022年1月12日，并提示用户继续输入时间“Please input Clock :”
此处输入：16 33 15
时分秒之间使用“空格”来隔开，并按下“回车键”发送
串口接收到指令后，会打印用于设置的时间为16时33分15秒

如果操作正确就会在SDK的串口终端看到以上信息，然后观察开发板的右上角即可发现，时间已经更新为用户设置的时间。

（5）截图功能

按下开发板上的S1按键，会将当前界面截图并以BMP格式保存到SD卡中

保存成功后串口会收到“Write BMP Successfully!”

截图的命名以Screenshot开头，后缀的序号从00开始，每截一张图后缀会加1。
注意：每次重启后，截图命名又会从0开始，同名的截图会被覆盖，重要的截图请及时从SD卡取出，避免被覆盖！！！

本工程已开源，大家可自行下载