Инвертировать сигнал на высокой частоте

[Sechih7]

Добрый день, интересуюсь темой создания осциллографа на STM32, суть такова: АЦП выбрал AD9288 т.к. недорогой и доступный, максимальная частота выборки 100MS, хочу ее увеличить в два раза соединив два канала АЦП параллельно и затактировав их прямым и инверсным сигналом как показано на рисунке в даташите. Соответственно нужно подавать меандр с частотой 100МГц на АЦП чтобы получить 100MS. Вот возникает две сложности. Первое это сам порт ввода вывода микроконтроллера STM32, мысль взять сигнал 100MHz с вывода MCO, но не уверен что получится, т.к.  в даташите на микроконтроллер прописана граничная частота работы порта гораздо меньше например 84МГц но cubeMX не запрещает, (с такой частотой он может дрыгать лапой). А второе, если все же получиться взять сигнал с ножки порта, то как оптимальнее инвертировать его на частоте 100МГц, применить микросхему логического-НЕ? 

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[colorad]

Чтоб инверсия была синхронная инверторы  нужно синхронизировать , применив элементы с синхронной записью  - триггер или регистр  . Чтоб частоту сделать выше имеющейся можно ее умножить или  синтезировать как-нибудь .

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[ivani-2a]

Для твоих задач, правильнее будет применить термостатированный внешний генератор, у которого и будет два синфазных выхода. Например, что-либо из этого: https://www.geyer-electronic.de/1054-1089-1094-1080-1083.669+B6Jkw9Mg__.0.html 

https://kit-e.ru/elcomp/crystal-oscillator/kvarczevye-generatory/ 

Изменено 27 января, 2021 пользователем ivani-2a
Дополнение

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Lexter]

6 часов назад, Sechih7 сказал:

с такой частотой он может дрыгать лапой

Вообще-то озадачиться надо другим: а сможет ли он с такой принимать данные? Я уж не говорю про их обработку.

[Sechih7]

10 часов назад, Lexter сказал:

принимать данные

А что если применить буфер FIFO на каждый АЦП, типа CY7C4211?

[BARS_]

17 часов назад, Sechih7 сказал:

максимальная частота выборки 100MS,

И что STM32 будет делать с этим потоком данных?

 

17 часов назад, Sechih7 сказал:

мысль взять сигнал 100MHz с вывода MCO,

Еще интереснее. А МК сможет защелкивать данные за один такт? Хотя какой один, тут

 

17 часов назад, Sechih7 сказал:

увеличить в два раза

Пол такта получается. Может для начала разобраться, как вообще работает МК и что он умеет?

 

31 минуту назад, Sechih7 сказал:

А что если применить буфер FIFO на каждый АЦП

И что он даст? Данные так или иначе должны попасть в МК, что с буфером, что без. Плюс к этому данные требуют обработки и вывода на дисплей. Если и делать осцилл на STM32, то только на внутреннем АЦП, он до 5 MSPS бывает. Для работы же с твоим АЦП нужна ПЛИС или DSP проц.

[hasl]

Полезли в тему не зная вообще как работает железо и как происходит обмен

Какой нафиг внешний генератор, если данные синхронизируются тактированием 

BARS дал реальный совет, запустите сначала осциллограф на чистом STM, даю 120% что желание отпадет еще на пути к этому

[sanya110]

19 часов назад, Sechih7 сказал:

создания осциллографа

Может, просто купить у китайцев готовый, не озадачиваясь

19 часов назад, Sechih7 сказал:

темой создания

Наверняка будет и быстрее, и дешевле, и качественнее. Заодно и

1 час назад, hasl сказал:

желание отпадет еще на пути к этому

 

[Sechih7]

11 минут назад, sanya110 сказал:

китайцев готовый

Сделанный самодельно есть(копия китайского), но хочется получить опыт в создании своего на уровне железа, писать код под STM32 получается

[BARS_]

Только что, Sechih7 сказал:

писать код под STM32 получается

Кроме этого должно получаться понимать, как МК работает, а не тупо генерить код в кубе.

[Sechih7]

14 минут назад, BARS_ сказал:

Кроме этого должно получаться понимать, как МК работает, а не тупо генерить код в кубе.

Ну мне больше нравится CMSIS и StdPeriph, Куб использую только для настройки тактирования

[sanya110]

4 минуты назад, Sechih7 сказал:

писать код под STM32 получается

Это просто здОрово (без иронии). Но

7 минут назад, Sechih7 сказал:

получить опыт в создании своего на уровне железа

вряд ли получится, поскольку без согласия Китая опыт может быть разве что горьким. Хотя и в нем есть свой смысл.

[BARS_]

20 минут назад, Sechih7 сказал:

Куб использую только для настройки тактирования

Это буквально 15 строк кода, нафиг там куб?

[Sechih7]

6 минут назад, BARS_ сказал:

нафиг там куб?

Сами значения делителей и умножителей  PLL можно взять, раньше это делали в Excel файле скачанном с сайта. Кстати в кубе есть библиотека LL(Что-то типа StdPeriph), она получше HAL, но там там не все библиотеки прописаны, например CAN инициализируется только по HAL да и там разбираться больше нужно, а больше всего бесить что документация не выходит в ногу с обновлением библиотек.

[BARS_]

48 минут назад, Sechih7 сказал:

CAN инициализируется только по HAL

Абсолютно вся начинка МК инициализируется по даташиту с использованием лишь CMSIS.

[Sechih7]

52 минуты назад, BARS_ сказал:

с использованием лишь CMSIS.

Тут с вами полностью согласен, но там я писал конкретно про библиотеку LL

[Sechih7]

 BARS_, но вот теоретически если сделать так: Данные с двух каналов АЦП один тактируется прямым, а второй инверсным сигналом поступают на  FPGA, тактируются каналы тоже через выводы FPGA (к ней подключен кварц KXO 100МГц),  также FPGA соединяется с ОЗУ и поочередно записываются в нее данные с двух каналов, она выступает в роли буфера, затем мы просто вытаскиваем данные с ОЗУ микроконтроллером и выводим их на дисплей? FPGA  пока выступает черным ящиком по обработке сигналов. Или все же так не получиться, натолкните на правильную мысль пожалуйста?

[BARS_]

Ну если всю ЦОС делать на ПЛИС, о МК можно ставить чисто на отображение и управление. Только ПЛИС должна быть не просто буфером, а производить всю обработку, выдавая на МК чисто массив точек для вывода на дисплей. Да и то надо считать время чтения и отрисовки. В любом случае будет некоторое запаздывание между сигналом и его отображением.

[Sechih7]

45 минут назад, BARS_ сказал:

запаздывание между сигналом и его отображением.

Запаздывание мне кажется в любом осциллографе имеется, первое это обработка сигнала и вывод на экран, а второе слишком быстрый сигнал мы мозгом воспринять не сможем, тут может и частота обновления дисплея будет влиять.

[Lexter]

3 часа назад, Sechih7 сказал:

но вот теоретически если сделать так:

... то что-то получится. Только тут же вылезет вопрос: "А что с этим делать"?

Осциллограф начинать разрабатывать надо с другого конца. Какие типы сигналов и как вы хотите отобразить. Как делать синхронизацию, одноразовый и многократный запуск, чтобы картинка стояла, какая нужна длина записи, какая будет частота кадров на мониторе и что делать с пропущенными в это время кадрами сигнала... ... ... Потом уже вылезут необходимая вычислительная мощность, пропускная способность шин, распределение вычислений по функциональным устройствам, объём памяти... и только в самом-самом-самом конце встанет тривиальный вопрос, как (и куда) надо принимать данные с АЦП.

А у вас сейчас что-то типа "Надо обставить квартиру. Решил начать с забивания гвоздя вот в этот дверной косяк. Подскажите, какой гвоздь лучше взять, сотку, или сто двадцать? А может лучше два по 75 забить?"

[Огонёк]

9 часов назад, Sechih7 сказал:

хочется получить опыт в создании своего на уровне железа

Если хочется самостоятельно создать что-нибудь эдакое, может лучше логический анализатор изготовить? Там со входными сигналами ситуация вроде бы попроще.

[El-Shang]

Не сходите с ума, уважаемый. :-) Попробуйте для начала воспользоваться встроенным АЦП микроконтроллера (кстати, частенько их там два и их тоже можно использовать в режиме чередования, удваивая частоту выборки) и оцифровать низкочастотный сигнал. Скажем в пределах звукового диапазона. Отладите сбор данных, синхронизацию, режимы отображения и многое, многое другое. Я Вас уверяю, что объем работы, который надо будет выполнить впечатлит настолько, что "инвертировать сигнал на высокой частоте" на этом фоне как-то потеряется. 

Кроме того, просто тактировать АЦП на высокой частоте совершенно недостаточно для достоверной оцифровки сигнала. Решающую роль в этом деле играет то, что буржуи называют аналоговым фронт-эндом — совокупность усилителей, аттенюаторов и фильтров, приводящие входной сигнал (точнее его характеристики) к удобоваривому для АЦП виду. Проектировать эту часть для частот от нескольких мегагерц и выше не имея соответствующего опыта — задача крайне сложная, если не безнадежная. Разве что скопировать с подходящего аналога. Ваше же желания возыметь частоту оцифровки в 200 MSps намекает, что вы нацелились аж на десятки мегагерц на входе.

Начните с малого, а то захлебнетесь. 

 

Изменено 28 января, 2021 пользователем El-Shang

[Lexter]

Да. Например можно начать с вольтметра постоянного напряжения. Это даст возможность прочувствовать, что такое точность АЦП. Потом добавить измерение переменного напряжения в звуковом диапазоне, функцию измерения RMS...

[Sechih7]

3 часа назад, Lexter сказал:

с вольтметра постоянного напряжения

Не совсем уже интересно, уже делался проект похожий только с датчиком температуры, разницы нету во что переводить значение АЦП математикой, на счет точности с вами согласен, можно в дебаге посмотреть как значения прыгают, более менее стабильных значений добиваемся усреднением. Просто хочется браться за что-то новое и более сложное, времени пока полно и поэтому есть куда стремиться, я же не говорю что вот завтра я сделаю осциллограф, может на это и годы уйдут...

[BARS_]

39 минут назад, Sechih7 сказал:

математикой

Так в математике и алгоритмах вся фишка. Далеко не каждый и не с первого раза может заставить МК обсчитать все правильно и быстро.

 

P.S.

А что это за панель с дисплеем такая интересная?