支持電機波形實時觀測的虛擬示波器

基于RISC-V和Cortex-M3內核設計的工業級32位通用MCU，具有運算速度快，支持高效中斷的硬件壓棧和硬件除法器，集成多個高級和通用定時器，內置多路高速雙ADC和模擬運放等特點，使其在電機控制應用領域有著較好的性能優勢。

在電機應用開發過程中，有大量的變量需要觀測來判斷電機運行情況，為此沁恒微電子根據CH32全系集成USB接口的特點，開發了一款基于USB接口的虛擬示波器軟件，用于電機波形觀測，幫助加快CH32的電機開發進程。該軟件有如下特點：

1.兼備接口簡單易用和傳輸速度快的優點

兩線直連MCU片上USB接口與接插件，提供下位機USB數據傳輸接口函數，無需額外硬件和開發成本，不影響電機運行，實測最高傳輸速度可達8Mbit/s。

2.最多支持8通道同時采樣，每通道最長存儲深度可達100萬點

3.能夠縮放波形，支持波形導出和導入，便于后續對比分析

下面以基于CH32V303的雙電機方案加載測試時的部分波形為例，共采集八種波形，波形存儲深度為20萬點，采樣率為15k/s，八種波形分別為；

①電機1的啟動狀態

②電機1的PWM矯正標志

③電機1的轉速

④電機1的相電流

⑤電機2的啟動狀態

⑥電機2的PWM矯正標志

⑦電機2的轉速

⑧電機2的相電流。電機1為額定負載運行狀態，電機2為50%負載突增到額定負載的狀態，選取其中②、③、④、⑦、⑧進行截圖如下：

CH32的傳輸操作如下圖4和圖5所示，圖4示例如何寫入5組數據到USB待發送緩沖區，該代碼通常在電流環路相關中斷中。

圖5中的函數deal_sendMonitorData，是非阻塞式查詢發送函數，作用是把待發送緩沖區中的數據，在USB完成上次發送后進行發送。該函數通常在主循環中調用，通常主循環不建議有阻塞式延時，該函數經過測試，通常無需修改。

從上述圖形看出使用該軟件，可觀測帶載瞬間的速度偏離和相電流增大等現象，并且簡單易用，對開發過程中的問題查找和故障分析有著極大的幫助。

審核編輯黃宇