硬件介绍：STM32F072的多功能掌中仪器, 主控芯片为STM32F072CB，是主流ARM Cortex-M0 USB系列MCU，具有128 KB Flash、48 MHz CPU、USB、CAN和CEC功能。开发板上集成了240*240 LCD显示，2个按键和一个拨轮开关，可以使用DFU方式烧写程序。但是DFU方式烧写程序，每次需要断电重启，很不方便。我从电路板上将SWD的接口引出了，并且将串口的TX也一并引出，加上5v电源（图片中是接的3.3v，后改为接5v），一共引出了5根线。方便编程和调试。

    任务选择：这里我选择的是任务3 制作双通道可调直流电压。

    从电路图可以看出，开发板有两路电压输出，对应DC1,DC2。这两路电压输出是由TL974输出的。TL974我的理解就是一个放大器，如DC2，输入电压由2脚输入，放大器将输入电压与3脚的电压作比较，然后放大输出到1脚（DC2）。3脚电压恒定在1.5v，TL974的4脚和11脚接入正负5v电压。当2脚输入电压等于3脚的1.5v时，1脚输出为0v。2脚与单片机的IO相连接，单片机可以通过IO输出指定电压，范围0v~3.3v。当2脚输入电压高于或低于3脚的1.5v时，1脚输出的电压由2脚与1.5v电压差决定，理论上可以从-5v~+5v，但实际会小于最大值。任务要求是输出-4v~+4v。2脚的输入的电压由单片机的pwm值来控制，pwm本质上是占空比可以改变的方波，经过电阻电容的低通滤波转换为指定的电压值。在输出端，输出的电压经过电阻分压，重新送回单片机的IO，这样单片机就可以通过ADC获得输出的电压值了，可以做闭环处理。不过只能测量输出部分的正电压部分。

    实现经历：以前接触过STM32F103的芯片，这次开发板是STM32F072，感觉上应该是差不多。但是等动手去做，才发现自己错了。STM32F072是M0的内核，和M3的内核相差还是挺大的。本想着STM32F103的程序拿来能直接用，结果基本都不能运行。
    首先是开发工具，在STM32F103时，使用的是keil，有大量的教程，而且有帮忙建设好了的模板，做过的事情基本就是修修改改。这次的开发板，连基本的工程搭建搞不定，从网上下载了很多个工程模板，有能用的，有不能用的。才发现自己对基础的时钟概念都没理顺。静下心来，从头学习。下载了STM32CUBEMX工具，用图形的方式慢慢地摸索前行。

    先配置时钟，开发板没有用晶振，使用使用内部时钟源，最高到48Mhz，所以配置到48Mhz，后边SPI和pwm都需要用到这个时钟频率。

    GPIO配置，开发板一共有2个按键，一个拨轮。拨轮有左中右三个按键。定义中间按键负责处理DC1、DC2控制的切换，左右负责调解电压值。两个按键定义为DC1和DC2是否联动。
 
    开启串口，一步一步地摸索，总是出错，有了串口加成，可以清晰地看见是否达到自己的预期。

    DC1、DC2对应PB14、PB15两个IO，在系统中是属于普通定时器，对应TIM15的1、2通道。这里有两个参数，Prescaler和Counter Period。一个决定分频数，一个决定周期。两个合起来就决定了PWM的频率，这里是48M/(12*1000)=4000Hz。测试过2000Hz的效果也一样，最后是一个低通滤波器，高频信号都会被过滤掉。

    SPI用来驱动ST7789屏幕。以前使用spi协议，最少用过3线的，一个时钟线，一个MOSI，一个MISO。按着这个思路折腾了两天，始终是驱动不了屏幕，一度以为屏幕故障了，找了个中景园的驱动程序测试，屏幕正常，可是程序是模拟SPI的，速度太慢，在讨论组里求助，要来了别人的屏幕驱动程序才明白，这个屏幕仅仅需要写入数据即可，所以只用了MOSI，MISO没有用，是作为res功能脚的。终于按这个思路驱动了屏幕，偷了个懒，直接调用中景园的屏幕绘图函数。但是不知道为啥，感觉还是有点慢，应该是SPI配置还是没配好。DMA还不会用，还需要再学习一下DMA的配置，应该还能再提速一些的。这里对stm32clubmx还有个小疑问：软件默认的SPI1的管脚是PA4、PA7,可以在图形界面中修改为PB3、PB5，可是在生成的代码中没有找到对应的管脚重映射的部分，不明白这个管脚是如何控制功能映射的。

 ADC的配置，开发板的ADC是12bit精度的逐级逼近式ADC。有两种读取模式，一种是间断模式，每次需要先使用HAL_ADC_Start()，需要使用HAL_ADC_PollForConversion()等待转换完成，HAL_ADC_GetState()获取ADC转换状态（若返回值为HAL_OK说明转换完成）,转换完成后使用HAL_ADC_GetValue()读取ADC原始值，读取完成后，使用HAL_ADC_Stop()停止转换，如需再次获取ADC数据，需重复执行上述步骤。一种是连续模式，只需要使用一次HAL_ADC_Start()，开启转换，ADC会马不停蹄的电压转换成数字量，用户只需要调用HAL_ADC_GetValue()，读取ADC原始值。这里使用的是间断模式，但是不明白为啥，ADC得到的结果波动还是挺大的，为了处理波动带了的误差，采取每次收集10次ADC数据，然后取均值作为读取的电压值。

void readADC(uint16_t adc_dc[]){	
	uint8_t i=0,flag=1,readtimes=0;	
	uint16_t val0=0,val1=0;
	adc_dc[0]=0;
	adc_dc[1]=0;
	for(i=0;i<10;i++){
		flag=1;
		HAL_ADC_Start(&hadc);//启动ADC
		HAL_ADC_PollForConversion(&hadc,0x30);//表示等待转换完成，第二个参数表示超时时间，单位ms.
		//HAL_ADC_GetState(&hadc1)为换取ADC状态，HAL_ADC_STATE_REG_EOC表示转换完成标志位，转换数据可用。
		if(HAL_IS_BIT_SET(HAL_ADC_GetState(&hadc),HAL_ADC_STATE_REG_EOC)){//就是判断转换完成标志位是否设置,HAL_ADC_STATE_REG_EOC表示转换完成标志位，转换数据可用
			//读取ADC转换数据，数据为12位。查看数据手册可知，寄存器为16位存储转换数据，数据右对齐，则转换的数据范围为0~2^12-1,即0~4095.
			val0=HAL_ADC_GetValue(&hadc);
		}else{
			flag=0;
		}
		HAL_ADC_Start(&hadc);//启动ADC
		HAL_ADC_PollForConversion(&hadc,0x30);//表示等待转换完成，第二个参数表示超时时间，单位ms.
		//HAL_ADC_GetState(&hadc1)为换取ADC状态，HAL_ADC_STATE_REG_EOC表示转换完成标志位，转换数据可用。
		if(HAL_IS_BIT_SET(HAL_ADC_GetState(&hadc),HAL_ADC_STATE_REG_EOC)){//就是判断转换完成标志位是否设置,HAL_ADC_STATE_REG_EOC表示转换完成标志位，转换数据可用
			//读取ADC转换数据，数据为12位。查看数据手册可知，寄存器为16位存储转换数据，数据右对齐，则转换的数据范围为0~2^12-1,即0~4095.
			val1=HAL_ADC_GetValue(&hadc);
		}else{
			flag=0;
		}
		if(flag==1){	//本次暑假采集有效  记录数据
			adc_dc[0]+=val0;
			adc_dc[1]+=val1;
			readtimes++;
		}		
		HAL_ADC_Stop(&hadc);		
  }
	//printf("%d\t%d\t%d\n",readtimes,adc_dc[0],adc_dc[1]);
  //取平均值
  adc_dc[0]=adc_dc[0]/readtimes;
	adc_dc[1]=adc_dc[1]/readtimes;
	

    有了stm32cubema的帮助，很快建立的项目工程。然后测试PWM与输出电压的关系。因为pwm的Counter Period设置为999，所以pwm的取值范围是0~999。使用万用表协助测量，在pwm值为530时，输出为0v。预计是500，略有偏差。最高能输出到4.87v。DC输出电压+4v~-4v对应的PWM取值范围为【220，840】，在取值范围内呈现良好的线性关系。
   因此，当输出为正值时，使用ADC的测量值作为输出的电压值，当输出为负值时，使用pwm映射出来的电压值作为输出电压值。在两路电压输出不联动时，每路输出给定一个PWM值；当联动时，PWM值也是互相做映射，同步修改。实际测量中，输出电压还是挺准的，就是在输出0时，ADC测量，还是比较小的读数，大约在0.2v左右。


    屏幕分为两个部分，左边为DC1的控制，右边为DC2的控制。使用一个小红点，标注出当前按键控制的是哪个输出。使用中断来接收按键的操作。这里有使用系统的Tick时钟来进行消抖，但是从实际测试情况来看，效果一般。还是会有抖动情况发生。当左边按键按下时，DC1、DC2被锁定联动，调节时两边电压会同时变化。按中间的键，解除锁定状态，两个电压输出独立。每次锁定、解锁操作时都会将电压归零，防止意外发生。

//按键处理
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin){
	if(HAL_GetTick()-lasttick<=15){			//15ms为界限 
		return ;
	}else{
		lasttick=HAL_GetTick();
	}
	if(GPIO_Pin == KEY_1_Pin){/* KEY 1  左键 		联动*/  
		if(lockdc==0){
			lockdc=1;
			pwm_dc[0]=PWMZERO;			//电压归零
			pwm_dc[1]=PWMZERO;
		}
	}
	if(GPIO_Pin == KEY_2_Pin){/* KEY 1  右键    独立*/
		if(lockdc==1){
			lockdc=0;
			pwm_dc[0]=PWMZERO;			//电压归零
			pwm_dc[1]=PWMZERO;
		}
	} 
  if(GPIO_Pin == KEY_R_Pin){/* KEY L */ 
		if(lockdc==0){			//独立模式
			pwm_dc[chose]+=PWMSTEP;
		}else{		//联动模式
			pwm_dc[chose]+=PWMSTEP;
			pwm_dc[(chose+1)%2]=PWMZERO+PWMZERO-pwm_dc[chose];
		}
		if(pwm_dc[0]>PWMMAX) pwm_dc[0]=PWMMAX;
		if(pwm_dc[0]<PWMMIN) pwm_dc[0]=PWMMIN;
		if(pwm_dc[1]>PWMMAX) pwm_dc[1]=PWMMAX;
		if(pwm_dc[1]<PWMMIN) pwm_dc[1]=PWMMIN;	
  } 
  if(GPIO_Pin == KEY_O_Pin){/* KEY O 拨轮*/
  	chose=(chose+1)%2;
  }
  if(GPIO_Pin == KEY_L_Pin){/* KEY R */ 
  	if(lockdc==0){			//独立模式
  		pwm_dc[chose]-=PWMSTEP;
  	}else{	//联动模式
  		pwm_dc[chose]-=PWMSTEP;
			pwm_dc[(chose+1)%2]=PWMZERO+PWMZERO-pwm_dc[chose];
  	}
  	if(pwm_dc[0]>PWMMAX) pwm_dc[0]=PWMMAX;
		if(pwm_dc[0]<PWMMIN) pwm_dc[0]=PWMMIN;
		if(pwm_dc[1]>PWMMAX) pwm_dc[1]=PWMMAX;
		if(pwm_dc[1]<PWMMIN) pwm_dc[1]=PWMMIN;	
  } 
   
}

    心得体会：一直想拥有一台示波器，这次活动算是满足了自己的心愿。期待硬禾学堂即将推出的固件。之前看直播课，说是有做塑料外壳，不知道如何能够或得到，现在的3D打印的外壳有点卡不紧了。期待其他大神的作品，自己的屏幕刷新始终不够快，还待学习。