基于OpenHarmony操作系统的简易示波器开发心得（上） 原创 精华

基于OpenHarmony + 小凌派RK2206开发板制作的简易示波器，实时采集波形，实时计算并实时显示对应的波形。OpenHarmony实时性较高，稳定性好，瑞芯微RK2206芯片接口丰富，OpenHarmony芯片适配稳定性好，做出来的简易示波器效果还不错。本文先做第一期的技术文档，后续将持续完善功能和技术文档更新。

一、项目简介
本文基于OpenHarmony操作系统 + 小凌派RK2206开发板而做的简易示波器开发。
本开发以瑞芯微RK2206芯片 + OpenHarmony 3.0LTS操作系统 + 小凌派-RK2206开发板为基础，以模数转换芯片ADS1256为采集数据芯片实时采集，然后通过峰值检测和FFT变换算法处理采集数据，最后将处理完成的数据输送到LCD液晶屏上实时显示。

二、模块介绍
1.ADS1256模块
ADS1256是一款 24bit ADC转换模块。 ADS1256可以通过SPI进行访问 的高精度的转换器。
上图为ADS1256芯片结构和引脚图，从图可以看出ADS1256的通道资源比较丰富，可以配置成8个单端ADC通道，也可以配置成4个差分通道。ADS1256的通信接口为串行接口，同时还有4个通用的IO口，不过这四个IO口不经常用到。
ADS1256内部有许多寄存器需要配置，相较于ADS1232用起来要复杂的多。
下面介绍一下ADS1256的初始化。
通过SPI通信配置ADS1256的参数，增益以及转换速率。

{
    uint8_t buf[4];
    ADS1256_WriteCmd(CMD_RESET);                // 写复位指令
    ADS1256_WriteReg(REG_STATUS,0XF4);          // 写状态，数据传输默认高位在前，启动矫正，禁止使用缓冲
    ADS1256_WriteCmd(CMD_SELFCAL);              // 自校准
    ToyUdelay(20);
    {
        buf[0] = (0 << 3) | (1 << 2) | (0 << 1);
        buf[1] = 0x08;                      //通道设置选择
        buf[2] = (0 << 5) | (0 << 3) | (gain << 0);
        buf[3] = drate; // DRATE_10SPS; /* 选择数据输出速率 */
        CS_L;
        ADS1256_Send8Bit(CMD_WREG|0);          // 写寄存器
        ADS1256_Send8Bit(0x03);                // 连续写入4个数据
        ADS1256_Send8Bit(buf[0]);              // 设置状态寄存器
        ADS1256_Send8Bit(buf[1]);              // 设置输入通道参数
        ADS1256_Send8Bit(buf[2]);              // 设置ADCON控制寄存器，增益
        ADS1256_Send8Bit(buf[3]);                // 设置数据速率
        CS_H;
    }
    ToyUdelay(50);
}

然后选择通道0，等待数据转换完成后获取他采集的AD值

{
    uint32_t read;
    uint16_t val = 0;
    read = 0;
//  while(DRDY);           //当DRDY变为低电平时，数据开始传输
    ADS1256_WriteReg(REG_MUX,channel);       // 写入读取的通道
    ADS1256_WriteCmd(CMD_SYNC);              //同步A/D转换命令
//  Delay_1us(1);
    ADS1256_WriteCmd(CMD_WAKEUP);            //完成SYNC并退出待机模式
    GpioGetVal(DRDY, &val);
    while(val==1)                             // 等待数据转换完成
    {
        GpioGetVal(DRDY, &val);
    }
    CS_L;                                    //片选拉低
    ADS1256_Send8Bit(CMD_RDATA);             //读取数据命令
    //连续接收3个数据，高字节在前
    read = ((uint32_t)ADS1256_Recive8Bit() << 16);          
    read +=( (uint32_t)ADS1256_Recive8Bit() << 8);
    read += ADS1256_Recive8Bit() ;
    CS_H;
    return read;    
}

.LCD液晶屏模块
本项目使用的是ST7789V, 用于单片驱动262K色图像TFT-LCD, 包含 720(240*3色) x 320 线输出, 可以直接以SPI协议, 或者8位/9位/16位/18位并行连接外部控制器。ST7789V显示数据存储在片内240x320x18 bits内存中, 显示内存的读写不需要外部时钟驱动。
具体接线如下图所示：
其中，LCD液晶屏引脚功能描述，如下表5.3.1所示。
表5.3.1 LCD液晶屏引脚功能表

序号 LCD引脚 功能描述
1 D/C 指令/数据选择端，L:指令，H:数据
2 RESET 复位信号线，低电平有效
3 SPI_MOSI SPI数据输入信号线
4 SPI_CLK SPI时钟信号线
5 SPI_CS SPI片选信号线，低电平有效
6 GND 电源地引脚
7 5V 5V电源输入引脚
其中，LCD液晶屏与小凌派-RK2206开发板连接如下图所示：