Reference Design for a PC-Based Oscilloscope

Reference Design for a PC-Based Oscilloscope

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はじめに

このリファレンスデザインは、MAX1396EVKITとPCを統合し、オシロスコープを構成するために必要なすべてのものを提供します(図1)。(EVKITはMAX1396ETBADCをMAX1393ETB ADCに交換する必要があります。)回路図、Windows®ソフトウェアおよびマイクロコントローラのファームウェアが含まれています。ファームウェア例は、C言語プログラムとして書かれ、IAR Embedded Workbench®を使用して、MAXQ2000用にアセンブルされています。

図1. PCベースオシロスコープ

図1. PCベースオシロスコープ

MAX1393の概要

MAX1393は、312.5ksps、1チャネル、完全差動、12ビット SAR ADCです。このリファレンスデザインは、入力波信号のキャプチャ用にMAX1393を使用しています。

ハードウェアの概要

MAX1396EVKITは、MAX1396 ADC (この設計では、MAX1393デバイスと交換)を1つ、マイクロコントローラのMAXQ2000を1つ、必要な受動部品のすべて、および実証済みPCBレイアウトで構成されています。図2に、MAX1396EVKITの回路図を示します。

MAX1393は、MAX1396EVKITに搭載されていません。マキシムのウェブサイトよりMAX1393ETBのサンプルを注文し、ボード上のMAX1396ETBデバイスと交換してください。表1に、必要なジャンパ設定を示します。

図2. MAX1396EVKITの回路図

表1. ジャンパ設定
Jumper Position
JU1 1-2
JU2 1-2
JU3 1-2
JU4 1-2
JU6 1-2
JU6 1-2
JU7 1-2

ファームウェアの概要

AN4530-firmware.zip中のC言語プログラム例のファイルで、MAXQ2000の周辺機能のSPI™とMAX1393間の通信が可能になります。MAXQ2000用に20MHzのシステムクロックを使用した場合、SPIのシリアルクロックは5MHzです。MAXQ2000がPCからのコマンドを受信すると、マイクロコントローラは、MAX1393からの入力信号データの取得を開始します。512サンプルのデータの保存後、MAX2000は、PCへデータを返送します。

Windowsプログラムの概要

MAX1396EVKITがUSB ケーブルを通じてPCに接続されると、ファームウェアは、図3に示すようにWindowsプログラムからのコマンドを待機します。EVキットからのサンプルされた入力信号データを受信するためにConvertボタンを押すと、データが波形として表示されます(図4)。波形領域にマウスカーソルを配置すると、これに応じてTimeおよびVoltageレベルがウィンドウの上部に表示されます(図5)。ソフトウェアの他の全機能は、表2に記載されています。

図3. MAX1393リファレンスデザインのWindowsプログラムの起動時

図3. MAX1393リファレンスデザインのWindowsプログラムの起動時

図4. 波形の表示

図4. 波形の表示

図5. 上部にTimeおよびVoltageレベルが表示されている。

図5. 上部にTimeおよびVoltageレベルが表示されている。

表2. ソフトウェア機能
ボタン 説明
4530fig06
波形の垂直方向の拡大縮小
4530fig07
波形の水平方向の拡大縮小
4530fig08
波形の水平方向の移動
4530fig09
スクリーン左の開始時間(Screen Starting Time)を設定するためには、エディットボックスに値(単位ms)を入力し、Setボタンを押します。
4530fig10
スクリーン右の終了時間(Screen Ending Time)を設定するためには、エディットボックスに値(単位ms)を入力し、Setボタンを押します。
4530fig11
サンプリング時間(Sampling Time)を設定するためには、エディットボックスに値(単位ms)を入力し、Setボタンを押します。
4530fig12
適当なトリガレベル(Trigger Level)を、このエディットボックスに入力します。
4530fig13
立上り(Rising)エッジまたは立下がり(Falling)エッジのどちらかを選択するために、2つの中から1つのラジオボタンをクリックします。
4530fig14
EVキットボードから入力信号データを受信し、スクリーン上に波形を表示するために、このボタンを押します。
4530fig15
EVキットからデータを連続して受信し、スクリーン上の波形を継続して更新させるために、このチェックボックスを選択します。
4530fig16
スクリーン上の波形を再描画するために、このボタンを押します。
4530fig17
このボタンを押して、プログラムを終了します。

IAR Embedded WorkbenchはIAR Systems ABの登録商標です。

Analog Devices Inc.の登録商標です。

WindowsはMicrosoft Corporationの登録商標および登録サービスマークです。