DataScope v1.0 多功能串口虚拟示波器使用介绍

1.DataScope v1.0 特性

1、无需安装，启动即用;2、支持同时刷新多达10个通道的单精度浮点型数据;3、支持多种格式的通道数据导入、导出及回放;4、支持全屏浏览;5、支持图表数据统计、测量及缩放;6、支持蓝牙适配器;7、支持各通道独立刷新;8、支持3D轨迹显示;9、3D立方体显示;10、航空仪表;11、灵活可屏蔽的快捷键支持。

2.准备工作

在使用时我们要先引入头文件“ #include "DataScope_DP.h" ”，这个头文件中定义了我们需要用的2个函数和一个数组，分别是：

extern unsigned char DataScope_OutPut_Buffer[42];       //待发送帧数据缓冲区
void DataScope_Get_Channel_Data(float Data,unsigned char Channel);    // 写通道数据至 待发送帧数据缓冲区
unsigned char DataScope_Data_Generate(unsigned char Channel_Number);  //发送帧数据生成函数

库文件(v1.0)的ROM和RAM占用情况参考

226 bytes of CODE memory ( At Cortex-M3 ) 
44 bytes of DATA memory ( At Cortex-M3 )

使用系统提供的库文件将会占用系统226个字节存储空间以及44个随机存储空间。

3.库文件说明

函数1：void DataScope_Get_Channel_Data(float Data,unsigned char Channel); 

函数无返回值。

功能：将制定通道的待发送的单精度浮点数据转化为字节数据，存储在 DataScope_OutPut_Buffer[42]（待发送帧数据缓冲区）

参数： Channel 单字节无符号整形，识别范围 1-10，制定本次数据的通道。

Data:单精度浮点型，传递待转换的浮点数据

函数2：DataScope_Data_Generate(unsigned char Channel_Number)

返回一个单字节无符号整形。返串口需要发送的字节数目，返回0表示本次转换失败。

功能：返回制定通道个数的要发送的帧数据，并存放至 DataScope_OutPut_Buffer。

Channel_Number：单字节无符号整形，识别范围 1-10，要发送的通道数目。

下面是软件的设置者给出的截图：

5.实验过程

目的：在单片机端随机生成0-20之间的数据，通过USART串口进行传输，在上位机软件（DataScope）中进行显示波形。

软件打开如图所示：

我们可以在软件的下面选择打开制定串口：这里是端口10。

我们现在重要的是程序的配置

对于随机函数，我采取的是C语言中的rand()函数，为了得到对应区间的数，我使用rand()/100000000。此处我只使用了通道1进行显示。

现在我们分析数据传输及解析的过程，整个过程分三部分：

1、数据输入：

DataScope_Get_Channel_Data( rand()/100000000 , 1 );

实现的是将数据写入通道，这里选择的是通道1，如果选择多个通道，可以写成如下形式：

DataScope_Get_Channel_Data( 1.0 , 1 );  //将数据 1.0  写入通道 1
DataScope_Get_Channel_Data( 2.0 , 2 );  //将数据 2.0  写入通道 2
DataScope_Get_Channel_Data( 3.0 , 3 );  //将数据 3.0  写入通道 3
DataScope_Get_Channel_Data( 4.0 , 4 );  //将数据 4.0  写入通道 4
DataScope_Get_Channel_Data( 5.0 , 5 );  //将数据 5.0  写入通道 5
DataScope_Get_Channel_Data( 6.0 , 6 );  //将数据 6.0  写入通道 6
DataScope_Get_Channel_Data( 7.0 , 7 );  //将数据 7.0  写入通道 7
DataScope_Get_Channel_Data( 8.0 , 8 );  //将数据 8.0  写入通道 8
DataScope_Get_Channel_Data( 9.0 , 9 );  //将数据 9.0  写入通道 9
DataScope_Get_Channel_Data( 10.0 , 10); //将数据 10.0 写入通道 10

2、数据转换（转换为上位机可以理解的数据格式）：

Send_Count = DataScope_Data_Generate(1);

实现 生成1个通道的 格式化帧数据，返回帧数据长度，如果上一步你选择了10个通道，则写成：

Send_Count = DataScope_Data_Generate(10);

3、传输数据到电脑（上位机）：

for( i = 0 ; i < Send_Count; i++)  
{
    while((USART1->SR&0X40)==0);  
    USART1->DR = DataScope_OutPut_Buffer[i];
}
Delay(0xFFFFFF);

其中for( i = 0 ; i < Send_Count; i++)语句实现数据的循环发送，直至第二步中生成的所有数据发送完成。USART1->DR = DataScope_OutPut_Buffer[i];语句是丢一个数据出去；Delay(0xFFFFFF);是发送完一次转换的数据之后进行简单的延时等待。至于延时函数，我们使用的是简单的如下程序：

void Delay(__IO uint32_t nCount)
{    for(; nCount != 0; nCount--);
}

现在发送配置就完成了，main（）函数的全部内容是：

int main(void)
{
    unsigned char i;         
    unsigned char Send_Count;
    int x=0;
    USART1_Config();
    NVIC_Configuration();
    while(1){
          DataScope_Get_Channel_Data( rand()/100000000 , 1 );
          Send_Count = DataScope_Data_Generate(1); 
          for( i = 0 ; i < Send_Count; i++) 
          {
             while((USART1->SR&0X40)==0);  
          　　USART1->DR = DataScope_OutPut_Buffer[i]; 
          }
          Delay(0xFFFFFF);
    }
}

6.实验结果

实验现象如下：右上角显示实时的数据值。

我们可以对波形图的显示方式进行设置，默认是显示图形的当前一部分，接下来来超出屏幕的将看不见，我们可以设置成刷新（显示完一屏之后清空再显示），移动（波形滑动，总显示最新部分），设置如下所示：