8-и канальный логический анализатор STM32 (Arduino IDE)

Логический анализатор выполнен на основе микроконтроллера STM32F103C8T6 (отладочная плата), вся информация выводится на TFT-дисплей SPI 320×240 (ILI9341C). Максимальное напряжение подаваемое на входы порта PB8-PB15 STM32F103C8T6 не должно превышать 5 В.

Логический анализатор позволяет отслеживать логическое состояние по 8-и каналом одновременно, а так же измерять временные параметры импульсов. Частотный диапазон от единиц герц до 400 кГц. Память на 3200 точек измерения (10 разверток экрана).

Анализатор имеет три режима работы:

• AUTO — автоматический режим синхронизации по кану № 0 (PB8)
• START_1 — режим ожидания, при появлении на входе № 0 лог. 1, анализатор производит один цикл измерения.
• START_0 — режим ожидания, при появлении на входе № 0 лог. 0, анализатор производит один цикл измерения.

Управление логическим анализатором осуществляется 5-ю кнопками:

• HOLD — остановка измерения, вывод на экран текущей информации, перезапуск измерения в режиме START_1 и START_0.
• SET — переключение режимов AUTO, START_1, START_0.
• UP и DOWN :
  • выбор длительности развертки в режиме AUTO
  • перемещение изображения импульсов в режиме HOLD по горизонтали
• SET_CURSOR — обнуление показаний измерителя временных интервалов.

Измерительный курсор (красная полоса) позволяющий оценивать логическое состояние одновременно по 8-и каналам (вывод на экран лог. состояния в двоичной и шестнадцатеричной системы счисления), курсор активен в режимах AUTO, START_1 и START_0, перемещение импульсов по горизонтали осуществляется кнопками UP и DOWN. Так при нажатии кнопки SET_CURSOR происходит обнуление показаний измерителя временных интервалов.

STM32 + TFT-дисплей SPI 320×240 (ILI9341C)

STM32 Arduino IDE

#include <SPI.h>
#include <Adafruit_GFX_AS.h>   // http://rcl-radio.ru/wp-content/uploads/2020/06/Adafruit_GFX.zip
#include <Adafruit_ILI9341_STM.h>
#include <EEPROM.h>
 
 
#define TFT_CS         PA0                 
#define TFT_DC         PA1            
#define TFT_RST        PA2
// MOSI                PA7
// SCK                 PA5
Adafruit_ILI9341_STM tft = Adafruit_ILI9341_STM(TFT_CS, TFT_DC, TFT_RST); 
 
byte data[3200],data_old[3200];
bool stopp=0;
unsigned long times;
int i,i2,i3,razv,delays,hh;
byte w=1,w1,st,x,z,mn=8,sett;
 
void setup() {
 Serial.begin(9600);
 EEPROM.init(0x801F000,0x801F800,0x400);// 1024 byte 
 pinMode(PA3,INPUT_PULLUP);// HOLD 
 pinMode(PB0,INPUT_PULLUP);// +++
 pinMode(PB1,INPUT_PULLUP);// --- 
 pinMode(PA4,INPUT_PULLUP);// SET 
 pinMode(PB4,INPUT_PULLUP);// SET_CURSOR 
 tft.begin();tft.setRotation(1);tft.fillScreen(ILI9341_BLACK);
 polos();
 tft.setCursor(180, 5);tft.print("LOGIC ANALYZER");
 tft.setCursor(180, 20);tft.print("RCL-RADIO.RU");
 GPIOB-> regs-> CRH = 0x88888888; // INPUT PB8...PB15
 razv = EEPROM.read(0);
 
}
 
void loop() {
  ////////// SET 
 if(digitalRead(PA4)==LOW){sett++;w=1;w1=1;stopp=0;if(sett>2){sett=0;}delay(200);tft.fillRect(50,0,65,8,ILI9341_BLACK);polos();cif();tft.fillRect(50,10,80,25,ILI9341_BLACK);} 
 
   //////////////////// HOLD ON OFF ///////////////////////////////////////////
 if(digitalRead(PA3)==LOW&&stopp==0){stopp=1;w1=1;polos();cif();tft.fillRect(50,10,80,25,ILI9341_BLACK);delay(300);i2=0;}  
 if(digitalRead(PA3)==LOW&&stopp==1){stopp=0;w1=1;polos();cif();tft.fillRect(50,10,80,25,ILI9341_BLACK);delay(300);i2=0;}
 
 if(digitalRead(PB0)==LOW&&stopp==1){i2++;w1=1;if(i2>2880){i2=2880;}delay(1);}
 if(digitalRead(PB1)==LOW&&stopp==1){i2--;w1=1;if(i2<0){i2=0;}delay(1);}
 
 if(digitalRead(PB4)==LOW){i3=i2;w1=1;delay(200);}
  if(stopp==1&&w1==1){
  tft.fillRect(0,10,60,8,ILI9341_BLACK);tft.setCursor(0, 10);
  //if(digitalRead(PB4)==LOW){i3=i2;delay(200);}
  if(((float)times/10/mn/320*mn)*(i2-i3)>1000){tft.print(((float)times/10000/mn/320*mn)*(i2-i3),1);tft.print(" mS  ");}
  else{tft.print(((float)times/10/mn/320*mn)*(i2-i3),1);tft.print(" uS  ");}
  }
  if(stopp==0){tft.fillRect(0,10,65,8,ILI9341_BLACK);}
 
 
 if(stopp==1){tft.fillRect(i2/10,235,4,3,ILI9341_BLACK);tft.fillRect(i2/10+2,235,30,3,ILI9341_GREEN);tft.fillRect(i2/10+32,235,4,3,ILI9341_BLACK);}
 if(stopp==0&&w1==1){tft.fillRect(0,235,320,3,ILI9341_BLACK);}
 tft.setCursor(0, 25);
 if(stopp==0){tft.fillRect(295,0,25,8,ILI9341_BLACK);tft.fillRect(0,25,65,8,ILI9341_BLACK);}else{tft.print("HOLD");}
 
 ///// SET = 0 //////////////////////////////////////////////////////////////
 if(digitalRead(PB0)==LOW&&stopp==0){razv++;w=1;if(razv>12){razv=12;}EEPROM.update(0,razv);delay(300);}
 if(digitalRead(PB1)==LOW&&stopp==0){razv--;w=1;if(razv<0){razv=0;}EEPROM.update(0,razv);delay(300);}
 
 switch(razv){
   case 0: mn=1;delays=500;break;
   case 1: mn=1;delays=200;break;
   case 2: mn=1;delays=100;break;
   case 3: mn=1;delays=50;break;
   case 4: mn=1;delays=25;break;
   case 5: mn=1;delays=12;break;
   case 6: mn=1;delays=5;break;
   case 7: mn=1;delays=2;break;
   case 8: mn=1;delays=1;break;
   case 9: mn=1;delays=0;break;
  case 10: mn=2;delays=0;break;
  case 11: mn=4;delays=0;break;
  case 12: mn=8;delays=0;break;
  }
   sinhr();
 
 
///////////// измерение //////////////////////////
  if(stopp==0&&delays>0){
  times=micros();
  i=0;while(i<3200){i++;delay_us(delays);data[i] = (GPIOB-> regs-> IDR & 0b1111111100000000) >> 8;}
  times=micros()-times;}
 
  if(stopp==0&&delays==0){
  times=micros();
  i=0;while(i<3200){i++;data[i] = (GPIOB-> regs-> IDR & 0b1111111100000000) >> 8;}
  times=micros()-times;}
  if(sett>0){stopp=1;}
////////////// end ////////////////////////////////
 
 
  if(w==1){w=0;polos();
  tft.fillRect(0,0,65,8,ILI9341_BLACK);tft.setCursor(0, 0);
  if(times/10/mn>1000){tft.print((float)times/10/mn/1000,2);tft.print(" mS  ");}
  else{tft.print((float)times/10/mn,1);tft.print(" uS  ");}
 
  cif();
 
  tft.setCursor(65, 0);
  if(sett==0){tft.print("AUTO   ");}
  if(sett==1){tft.print("START_1");}
  if(sett==2){tft.print("START_0");}
  }
 
 
 i=10/mn;while(i<320){i++;
 for(x=0;x<mn;x++){if(x==0){z=1;}else{z=0;}
 tft.drawLine(i*mn-x, 55-((data_old[i]>>0)&1)*15,i*mn-x, 55-((data_old[i+z]>>0)&1)*15, 0x000F);
 tft.drawLine(i*mn-x, 55-((data[i+i2]>>0)&1)*15,i*mn-x, 55-((data[i+z+i2]>>0)&1)*15,  ILI9341_WHITE);}}
 
 i=10/mn;while(i<320){i++;
 for(x=0;x<mn;x++){if(x==0){z=1;}else{z=0;}
 tft.drawLine(i*mn-x, 80-((data_old[i]>>1)&1)*15,i*mn-x, 80-((data_old[i+z]>>1)&1)*15, 0x000A);
 tft.drawLine(i*mn-x, 80-((data[i+i2]>>1)&1)*15,i*mn-x, 80-((data[i+z+i2]>>1)&1)*15,  ILI9341_WHITE);}}
 
 i=10/mn;while(i<320){i++;
 for(x=0;x<mn;x++){if(x==0){z=1;}else{z=0;}
 tft.drawLine(i*mn-x, 105-((data_old[i]>>2)&1)*15,i*mn-x, 105-((data_old[i+z]>>2)&1)*15, 0x000F);
 tft.drawLine(i*mn-x, 105-((data[i+i2]>>2)&1)*15,i*mn-x, 105-((data[i+z+i2]>>2)&1)*15,  ILI9341_WHITE);}} 
 
 i=10/mn;while(i<320){i++;
 for(x=0;x<mn;x++){if(x==0){z=1;}else{z=0;}
 tft.drawLine(i*mn-x, 130-((data_old[i]>>3)&1)*15,i*mn-x, 130-((data_old[i+z]>>3)&1)*15, 0x000A);
 tft.drawLine(i*mn-x, 130-((data[i+i2]>>3)&1)*15,i*mn-x, 130-((data[i+z+i2]>>3)&1)*15,  ILI9341_WHITE);}} 
 
 i=10/mn;while(i<320){i++;
 for(x=0;x<mn;x++){if(x==0){z=1;}else{z=0;}
 tft.drawLine(i*mn-x, 155-((data_old[i]>>4)&1)*15,i*mn-x, 155-((data_old[i+z]>>4)&1)*15, 0x000F);
 tft.drawLine(i*mn-x, 155-((data[i+i2]>>4)&1)*15,i*mn-x, 155-((data[i+z+i2]>>4)&1)*15,  ILI9341_WHITE);}}  
 
 i=10/mn;while(i<320){i++;
 for(x=0;x<mn;x++){if(x==0){z=1;}else{z=0;}
 tft.drawLine(i*mn-x, 180-((data_old[i]>>5)&1)*15,i*mn-x, 180-((data_old[i+z]>>5)&1)*15, 0x000A);
 tft.drawLine(i*mn-x, 180-((data[i+i2]>>5)&1)*15,i*mn-x, 180-((data[i+z+i2]>>5)&1)*15,  ILI9341_WHITE);}} 
 
 i=10/mn;while(i<320){i++;
 for(x=0;x<mn;x++){if(x==0){z=1;}else{z=0;}
 tft.drawLine(i*mn-x, 205-((data_old[i]>>6)&1)*15,i*mn-x, 205-((data_old[i+z]>>6)&1)*15, 0x000F);
 tft.drawLine(i*mn-x, 205-((data[i+i2]>>6)&1)*15,i*mn-x, 205-((data[i+z+i2]>>6)&1)*15,  ILI9341_WHITE);}} 
 
 i=10/mn;while(i<320){i++;
 for(x=0;x<mn;x++){if(x==0){z=1;}else{z=0;}
 tft.drawLine(i*mn-x, 230-((data_old[i]>>7)&1)*15,i*mn-x, 230-((data_old[i+z]>>7)&1)*15, 0x000A);
 tft.drawLine(i*mn-x, 230-((data[i+i2]>>7)&1)*15,i*mn-x, 230-((data[i+z+i2]>>7)&1)*15,  ILI9341_WHITE);}} 
 
i=0;while(i<3199){i++;data_old[i]=data[i+i2];}
 
 
  if(stopp==1&&w1==1){w1=0;
  tft.fillRect(50,10,75,25,ILI9341_BLACK);
  if(mn<=2){tft.setCursor(65, 10);tft.print("0B");tft.print(data[i2+60/mn],BIN);}
  if(mn>2){tft.setCursor(65, 10);tft.print("0B");tft.print(data[i2+60/mn+1],BIN);}
  if(mn<=2){tft.setCursor(65, 25);tft.print("0X");tft.print(data[i2+60/mn],HEX);}
  if(mn>2){tft.setCursor(65, 25);tft.print("0X");tft.print(data[i2+60/mn+1],HEX);}
  tft.drawLine(60, 10,60, 230,  ILI9341_RED);
  tft.drawLine(60, 20,125, 20,  ILI9341_RED);
  }
  }
 
void polos(){
 tft.fillRect(0,210,320,25,0x000A);
 tft.fillRect(0,185,320,25,0x000F);
 tft.fillRect(0,160,320,25,0x000A);
 tft.fillRect(0,135,320,25,0x000F);
 tft.fillRect(0,110,320,25,0x000A);
 tft.fillRect(0,85,320,25,0x000F);
 tft.fillRect(0,60,320,25,0x000A);
 tft.fillRect(0,35,320,25,0x000F);
  }  
 
void sinhr(){
  if(sett==0){
  while(((GPIOB-> regs-> IDR & 0b0000000100000000) >> 8)==1){hh++;delay_us(1);if(hh>1000){hh=0;break;}}
  while(((GPIOB-> regs-> IDR & 0b0000000100000000) >> 8)==0){hh++;delay_us(1);if(hh>1000){hh=0;break;}}
  while(((GPIOB-> regs-> IDR & 0b0000000100000000) >> 8)==1){hh++;delay_us(1);if(hh>1000){hh=0;break;}}
  }
  if(sett==1){
  while(((GPIOB-> regs-> IDR & 0b0000000100000000) >> 8)==0){zap();}}
  if(sett==2){
  while(((GPIOB-> regs-> IDR & 0b0000000100000000) >> 8)==1){zap();}}
  }
 
void cif(){ for(byte cc=0;cc<8;cc++){tft.setCursor(0, 45+cc*25);tft.print(cc);}}
 
void zap(){
if(digitalRead(PA4)==LOW){sett++;w=1;w1=1;stopp=0;if(sett>2){sett=0;}delay(200);tft.fillRect(50,0,65,8,ILI9341_BLACK);polos();cif();tft.fillRect(50,10,80,25,ILI9341_BLACK);}  
if(digitalRead(PA3)==LOW&&stopp==1){stopp=0;w1=1;polos();cif();tft.fillRect(50,10,80,25,ILI9341_BLACK);delay(300);i2=0;}
  tft.setCursor(65, 0);
  if(sett==0){tft.print("AUTO   ");}
  if(sett==1){tft.print("START_1");}
  if(sett==2){tft.print("START_0");}
  }