【应用】Silicon Labs基于EFM8UB1 8位MCU的示波器仿真系统可用作采样ADC值
全球知名的芯片厂商SILICON LABS推出EFM8UB1系列8位MCU，该系列MCU是基于C8051内核，具有最高操作频率48MHz的多用途8位MCU。拥有高性价比，内置USB外设接口（具有8KV静电防护）及高精度的晶振、时钟恢复电路和收发模块，是嵌入式应用的最佳选择。
基于EFM8UB1的示波器仿真系统用于采样ADC值并在计算机屏幕上将其显示为波形。该系统的软件架构包括在EFM8UB1 STK上运行的固件和在计算机上运行的应用程序。在计算机上运行的GUI应用程序是使用python 2.7，pyside2，Qt5和USBxpress库开发的。硬件包括计算机主机和EFM8UB1EK设备。EFM8UB1EK通过USB连接到计算机。 可以使用EFM8UB1对ADC电压值进行采样，并通过USB将收集的数据发送到主机。示波器仿真系统如下图所示。
图1 示波器仿真系统示意图
首先安装Install Python 2.7 32-bit。Silicon Labs制作的大多数库都是用Python 2.7 32位开发的。 请下载并安装Python 2.7 32位。 这是下载链接：https：//www.python.org/downloads/release/python-2715/
安装 Pyside2 and Qt。Qt 和 Python的官方发布版本可以通过pip定期安装：
包含最新代码更新可在
http://download.qt.io/snapshots/ci/pyside/
固件编程
编译的固件位于Bin /目录中。 将Hex文件编程为EFM8 Universal Bee入门套件（SLSTK2000A），使其成为示波器设备。
连接
使用USB连接EFM8UB1EK设备和计算机。
执行GUI应用程序
将软件下载到本地设备，然后使用以下命令运行应用程序。
应用程序启动后如下所示。 组件1是设备组合框，其显示连接的EFM8UB1EK设备，组件2是按钮。
图2 GUI应用程序启动界面
组合框中显示的设备将打开，按下按钮时应用程序将跳转到主窗口。
图3 GUI主窗口
区域1是用于显示波形。当光标在该区域时，将显示光标位置的时间和ADC值。
区域2是展示区。这个区域中的按钮是放大按钮、缩小按钮、启用ADC按钮和从左到右的单触发按钮。
区域3用于控制EFM8UB1EK设备上的3个LED。
区域4用于启用信道。有两个信道可用：分别连接到GPIO管脚1.7和GPIO管脚1.2。
区域5是频率区。按下设置按钮时，采样频率将设置为组合框中显示的值。
区域6显示状态信息。
开始采样
按照以下步骤开始采样：
• 连接设备和主机
• 执行GUI应用程序
• 在组合框中选择所需的设备，然后按确认按钮
• 检查所需的信道
• 选择合适的频率，然后按设置按钮
• 按下区域2的启用ADC按钮
之后，波形现在将显示在区域1
软件开发和功能开发
为了促进持续的功能扩展，开发了一种灵活的协议。每个操作都是一个命令项，它由前导字节，命令字节，值长度和值组成。前导字节是固定值0xAA，命令字节表示特定操作，后面跟着值的第三个字节是值的长度。下表显示了已执行的命令。如果要开发新命令，可以从0x60开始。
表1 执行命令内容
示波器仿真系统用于对模拟电压进行采样并将其显示为波形。它提供两个通道来采样电压信号，支持缩小和放大，并可以在鼠标光标点上显示电压和时间信息，使其看起来像一个真正的示波器。它是测量工程师模拟电压的重要工具。
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