《安富萊嵌入式週報》第243期：2021.12.06--2021.12.12

往期週報彙總地址：http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=forumdisplay&fid=12&filter=typeid&typeid=104

1、ZYNQ版高性能開源示波器，1Gsps採樣率，100MHz帶寬，捕獲率22000 wfm/s，樹莓派做波形渲染

這款開源示波器最大的特色就是波形渲染（餘暉/熒光）效果做的很強，開始階段作者是採用的樹莓派模組3，每秒可以渲染22000幀，後面階段採用英偉達Jetson，可以渲染130000幀。

ZYNQ的FPGA負責觸發和數據採集，A9負責將數據傳送給樹莓派，然後樹莓派做的顯示處理，ADC採用1Gsps的HMCAD1511。

ZYNQ程序：
https://github.com/tom66/scopy-fpga

樹莓派跑的APP應用：
https://github.com/tom66/scopeapp

硬件開源：
https://github.com/tom66/scopy_hardware

討論帖：
https://www.eevblog.com/forum/testgear/a-high-performance-open-source-oscilloscope-development-log-future-ideas/

視頻效果：
https://www.bilibili.com/video/BV1JL411E7nm

截圖：

2、TI精密實驗室推出的8000多期視頻，含運放，ADC，電力電子，電機等

TI training search results | TI.com

之前整理過一次他們的ADC介紹，非常給力。

第1期：ADC介紹
主要分爲三小節
（1）第1小節：直流規格，輸入電容，輸入阻抗，參考電壓範圍，INL和DNL。
（2）第2小節：AC和DC規格，失調誤差，增益誤差，CMRR，PSRR，SNR和TH。
（3）第3小節：SAR ADC輸入類型。

第2期：ADC驅動器拓撲
主要分爲四小節
（1）第1小節：使用運算放大器時確定SAR ADC的線性範圍。
（2）第2小節：動手實驗，交叉失真，它展示了前端驅動器如何影響SAR ADC性能。
（3）第3小節：使用儀表放大器時確定SAR ADC的線性範圍。
（4）第4小節：用全差分放大器驅動SAR ADC。

第3期：誤差和噪聲的計算
主要分爲四小節
（1）第1小節：數據手冊裏面誤差分析中所做統計參數的含義。
（2）第2小節：理解和校準ADC的偏移和增益。
（3）第3小節：使用TI的工具TINA - SPICE Monte Carlo來做統計誤差分析。
（4）第4小節：計算總噪聲。
（5）第5小節：上手實驗，ADC噪聲，它展示了前端驅動器如何受到電阻器熱噪聲的影響。

第4期：ADC規格
主要分爲五小節
（1）第1小節：介紹頻域。
（2）第2小節：FFT變換和窗口。
（3）第3小節：相關採樣和濾波來提高SNR和THD。
（4）第4小節：混疊和抗混疊器。
（5）第5小節：上手實驗，混疊和抗混疊器。

第5期：SDR ADC輸入驅動設計
主要分爲四小節
（1）第1小節：介紹SDR ADC模擬前端器件選擇。
（2）第2小節：運放的選擇和驗證。
（3）第3小節：建立SDR ADC模型。
（4）第4小節：優化Rfilt和Cfilt值（運放使用的電阻和電容值）。
（5）第5小節：最終SDR驅動器仿真。
（6）第6小節：SDR ADC驅動計算時用到的數學算法。

第6期：SDR ADC的低功耗設計
僅一小節
（1）第1小節：SAR ADC功率調節。

第7期：高速ADC基礎知識
這些視頻涵蓋了高速ADC的基礎知識，包括ADC和DAC兩種架構的概述以及高速器件獨有的其他細節。
主要分爲七小節
（1）第1小節：瞭解和比較高速模數（ADC）和數模（DAC）轉換器架構。
（2）第2小節：抖動對高速ADC和信噪比SNR的影響。
（3）第3小節：瞭解高速數據轉換器中的信噪比（SNR）和噪聲頻譜密度（NSD）。
（4）第4小節：帶寬，採樣率和欠採樣的概念。
（5）第5小節：高速數據轉換器中的採樣速率與數據速率，抽取（DDC）和插值（DUC）概念。
（6）第6小節：頻率和採樣率規劃，瞭解高速ADC中的採樣，奈奎斯特區，諧波和雜散性能。
（7）第7小節：介紹高速ADC的幅頻和相頻特性。

這些視頻有個關鍵的特色，就是視頻下面都有中文字幕可以選

3、芯片外設使用硬件位帶，如果沒有起作用的話，注意使用__attribute__((bitband))的正確姿勢即可
之前發的帖子：

推薦一種超簡單的硬件位帶bitband操作方法，讓變量，寄存器控制，IO訪問更便捷，無需用戶計算位置
https://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=109508

帖子裏面案例2，MDK編譯會沒有起作用，修改定義方式即可：

原來寫法：

typedef struct {
  uint16_t ODR0 : 1;
  uint16_t ODR1 : 1;
  uint16_t ODR2 : 1;
  uint16_t ODR3 : 1;        
  uint16_t ODR4 : 1;
  uint16_t ODR5 : 1;
  uint16_t ODR6 : 1;
  uint16_t ODR7 : 1;        
  uint16_t ODR8 : 1;
  uint16_t ODR9 : 1;
  uint16_t ODR10 : 1;
  uint16_t ODR11 : 1;        
  uint16_t ODR12 : 1;
  uint16_t ODR13 : 1;
  uint16_t ODR14 : 1;
  uint16_t ODR15 : 1;        
  uint16_t Reserved : 16;        
} GPIO_ORD  __attribute__((bitband));

GPIO_ORD *GPIOA_ODR = (GPIO_ORD *)(&GPIOA->ODR);

修改爲如下寫法：

typedef struct {
uint16_t ODR0 : 1;
uint16_t ODR1 : 1;
uint16_t ODR2 : 1;
uint16_t ODR3 : 1;
uint16_t ODR4 : 1;
uint16_t ODR5 : 1;
uint16_t ODR6 : 1;
uint16_t ODR7 : 1;
uint16_t ODR8 : 1;
uint16_t ODR9 : 1;
uint16_t ODR10 : 1;
uint16_t ODR11 : 1;
uint16_t ODR12 : 1;
uint16_t ODR13 : 1;
uint16_t ODR14 : 1;
uint16_t ODR15 : 1;
uint16_t Reserved : 16;
} GPIO_ORD __attribute__((bitband));

GPIO_ORD GPIOA_ODR __attribute__((at(0x40020014)));

其中地址0x40020014很好獲取，可以看參考手冊，調試狀態看MDK也非常方便：

操作GPIOA的ODR1，就可以這樣：

GPIOA_ODR.ODR1 = 0;
GPIOA_ODR.ODR1 = 1;

看反彙編，已經轉換爲硬件位帶了：

4、Embedded Studio增加對 64bit RISC-V 支持

SEGGER adds 64-bit RISC-V support to Embedded Studio

5、MDK的STM32F1軟件包竟然升級了，更新了一批CMSIS-Driver驅動

MDK5 Software Packs (keil.com)

時隔三年後升級了一次：

6、單片機版emWin6.20軟件包發佈了，配合AppWizard_V124_620b

網盤下載：https://pan.baidu.com/s/1Oe8TsHmxHLjNlMBXGLeYgw 提取碼：dond

更新記錄：

現在emWin視頻支持AVI格式，支持自家的emf格式，其中emf的圖片解碼支持jpg和位圖兩種。

emWin V6.20的VNC功能大更，支持多用戶訪問，同時支持Web瀏覽器訪問

7、華爲海思發佈專爲全高清電視設計的32位RISC-V單片機Hi3731V110

Hi3731V110 (hisilicon.com)

從配置上來看，性能很強，整合512Mbit DDR SDRAM。軟件上跑LiteOS。

支持全球各種制式的模擬電視（ATV）主處理芯片，支持NTSC/PAL/SECAM制式解調，支持USB播放，支持主流的視頻格式包括MPGE2,H.264,H.265,RMVB等，支持主流音頻解碼及音效處理，以及海思自研的SWS音效處理，支持CVBS/YPbPr/VGA/HDMI 1.4輸入，支持LVDS和miniLVDS接口，支持主流的Tconless屏。

8、NXP推出的基於單片機i.MX RT117F的3D人臉識別方案：

https://www.nxp.com/design/designs/nxp-edgeready-mcu-based-solution-for-3d-face-recognition:VIZN3D

框圖：

效果：

9、普源採樣率20Gsps，帶寬4GHz，4通道示波器DS70004，搭載自研芯片RT8815IE，近期上線

去年年底就見到這個消息了，一直沒有正式上線，今天看twitter消息要上線了。

https://www.bilibili.com/video/BV1hi4y1d7tc

10、本週更新兩章ThreadX NetXDUO章節教程，快整理完畢

週一或者週二晚上分享更新章節教程，本來是打算今天就分享的，時間沒安排好。

ThreadX近期主攻NetXDUO網絡協議棧。

11、H7-TOOL本週進展

（1）爲了方便生產人員，下次固件升級增加兩個功能。

a、可以屏蔽用不到的功能圖標。

b、1拖4脫機燒錄增加導入配置功能和一鍵下載更新。如此以來，僅需將配置文件發給生產人員即可。

（2）由於TOOL是支持四個方向切換的

下次截圖更新增加橫屏展示：

（3）LUA小程序功能更新

LUA腳本的好處是用戶可以根據自己註冊的一批API（當前TOOL已經提供了幾百個函數供大家使用），實現各種小程序，不再限制Flash裏面已經下載的程序，就跟手機安裝APP差不多，所以在H7-TOOL裏面被廣泛使用，支持在線調試運行，支持離線運行。

TOOL的LUA教程爭取做到大家可以無痛調用各種功能函數，不需要學習成本。

a、H7-TOOL的LUA小程序教程第2期：變量，循環，函數，條件語句和字符串相關API

https://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=109936

b、LUA小程序做三函數波形驗證非常方便

比如我們要測試tan函數：

for j=-10, 10, 0.1 do                                   
    s = string.format("%f", math.tan(j))
    print(s)                                   
    print_wave(s)
    delayms(20)                                   
end

方便的就打印出了效果：

程序裏面做了20ms延遲，方便看動態變換過程：

c、 Lua驅動74HC595，可配置任意引腳、595芯片個數。發佈74HC595_8路繼電器模塊

詳細操作說明貼：
https://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=110038

產品應用場合：工裝設備中做信號切換。

可搭配H7-TOOL使用，實現8選1信號切換、設備供電等。8路輸出可獨立控制。有配套的lua接口API。

特點：

1、內置74HC595，只需3個輸出口即可控制. 支持級聯.

2、體積小，節省底板空間

3、排針2.54mm間距，可直接插到洞洞板。

4、觸點容量：2Ax2 兩組並聯。

（4）花了些時間學習開源調試組件OpenOCD，把Embedded Studio和STM32CubeIDE使用H7-TOOL使用高速DAPLINK做了個支持。

a、H7-TOOL高速DAPLINK用於Embedded Studio操作說明，採用OpenOCD配GDB Server

詳細說明：https://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=109999