CN102116783A - 一种波形显示方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种波形显示方法，用于数字示波器在显示屏幕上，以显示波形呈现存储波形，包括以下步骤：1)根据所述的显示波形的显示特征信息和波形数据，进行清屏操作；2)根据所述的存储波形的显示特征信息和波形数据，在显示屏幕上呈现所述的显示波形，并更新所述的显示波形的显示特征信息和波形数据。本发明所述的波形显示方法不仅可以大大提高波形的刷新显示时间，而且实现方法简单。
Description
技术领域
本发明涉及一种数字示波器的波形显示方法。
背景技术
数字示波器一般包括依次连接的模拟前端电路、模数转换器、控制处理器、显卡和显示屏幕等，其中模拟前端电路用于采集被测信号，并传送给模数转换器，模数转换器用于将采集到的被测信号转换成数字信号，并传送给控制处理器，控制处理器用于对数字信号进行各种数字处理，并将处理后的结果，以波形形式呈现在数字示波器的显示屏幕上。
在现有技术中，数字示波器在进行波形显示时，一般具有以下处理方法，如图1所示：
101：数据采集步骤，模拟前端电路采集被测信号，并传送给模数转换器，模数转换器将采集到的被测信号转换成数字信号，并传送给控制处理器；
102：数据处理步骤，控制处理器对数字信号进行存储和运算等数据处理后，并由此得到可以用于显示的显示数据；
103：清屏操作步骤，在进行波形显示之前，首先需要将屏幕上原有的显示信息清除，在现有技术中，清屏操作是将整个屏幕绘制成底色；
104：绘制波形步骤，显卡根据102步骤得到的显示数据在显示屏幕上绘制波形。
循环执行以上步骤完成数字示波器中波形的刷新显示过程。
数字示波器又分为单通道、双通道或多通道数字示波器，并且在示波器中，一般包括数学运算功能，数学运算功能是指将两个通道采集的数据进行各种数学运算，或者对一个通道采集的数据进行各种数学运算，例如，log，Exp，sin，cos等函数运算，或者对数字通道的采集数据进行数学运算等。
现有技术中，在数学运算功能中的波形的显示时，一般具有以下处理方法，如图2所示：
201：数据采集步骤，模拟前端电路采集被测信号，并将它们传送给模数转换器，模数转换器将采集到的被测信号转换成数字信号，并传送给控制处理器；
202：数学运算步骤，当外部用户启动数学运算功能并选定需要进行数学运算的通道后，控制处理器将所选定通道的波形数据进行数学运算和存储等处理后，并由此得到可以用于显示的显示数据；
204：清屏操作步骤，在进行波形显示之前，首先需要将屏幕上原有的显示信息清除，在现有技术中，清屏操作是将整个屏幕绘制成底色；
205：绘制波形步骤，显卡根据203步骤得到的波形数据在显示屏幕上绘制数学运算后波形。
循环执行以上步骤完成数学运算功能的波形的刷新显示过程。
采用现有技术的波形显示方法，波形刷新显示所需的时间较长，特别是在数字示波器的数学运算功能的波形显示时，会增加数学运算波形和实际波形的延迟时间，导致错过很多波形信息的显示。
发明内容
为了解决现有技术中波形刷新显示时间过长的问题，本发明提出了一种波形显示方法。
一种波形显示方法，用于数字示波器在显示屏幕上，以显示波形呈现存储波形，包括以下步骤：
根据所述的显示波形的显示特征信息和波形数据，进行清屏操作；
根据所述的存储波形的显示特征信息和波形数据，在显示屏幕上呈现所述的显示波形，并更新所述的显示波形的显示特征信息和波形数据。
在本发明所述的波形显示方法中，所述的清屏操作可以是根据所述的显示波形的显示特征信息和波形数据，将所述的显示屏幕上有波形显示的地方绘制成透明色。
在本发明所述的波形显示方法，所述的显示特征信息可以包括：
波形起点，是指波形在所述的显示屏幕上的起点；
波形终点，是指波形在所述的显示屏幕上的终点；
波形上边界值，是指所述的显示屏幕上的显示区域的上边界值；
波形下边界值，是指所述的显示屏幕上的显示区域的下边界值；
和波形数据地址，是指波形数据存储区的首地址。
在本发明所述的波形显示方法，所述的显示特征信息还可以包括：波形个数，是指所述的显示屏幕上显示波形的个数。
在本发明所述的波形显示方法，所述的数字示波器可以具有数学运算功能，所述的存储波形可以是所述的数学运算功能后得到的结果。
本发明所述的波形显示方法，通过在进行清屏处理的时候，只针对显示波形本身进行显示屏幕的清屏操作，减少了波形刷新所需的时间。
本发明的所述的波形显示方法还可以用于数字示波器的数学运算功能，可以大大提高对运算后波形显示时的波形刷新速度，减少运算后波形和实际波形之间的延迟时间，并且实现方法简单。
附图说明
图1是现有技术中波形显示方法流程图。
图2是现有技术中数学运算后波形显示方法流程图。
图3是本发明中双通道数字示波器的结构示意图。
图4是本发明中数学运算后波形显示方法流程图。
图5是显示特征信息与显示屏幕的示意图。
具体实施方式
下面结合附图介绍本发明的最佳实施方式。
如图3所示，在本实施例中，双通道数字示波器包括通道1，通道2，采集数据存储器1，采集数据存储器2，控制单元，图像合成器和显示器，通道1和通道2用于接收外部输入的被测信号，并送给数据采集部件1和数据采集部件2，数据采集部件中包括模拟前端部件和模数转换部件，用于对被测信号进行滤波、放大和模数转换等处理，然后将得到的数字信号送给采集数据存储器1和采集数据存储器2，得到用于显示的波形数据，控制单元根据仪器的各种设置信息对波形数据进行运算处理，并将处理得到的数据送给图形合成器，进行图像合成处理，最终送给显示器进行波形显示。
另外，本发明的数字示波器与现有技术的区别在于还包括一个清屏数据存储器，用于存储显示波形的显示特征信息和波形数据，用于清屏操作，下面将做详细说明。
如图4所示，本发明采用的波形显示方法，包括以下步骤：
401：数据采集；
在本实施例中，数据采集步骤包括双通道数字示波器通过通道1和通道2分别接收被测信号，并将它们传送给数据采集部件1和数据采集部件2，数据采集部件1和数据采集部件2将采集到的被测信号进行滤波、放大和模数转换等操作，然后将得到的数字信号送给采集数据存储器1和采集数据存储器2，得到用于显示的波形数据。
402：数学运算；
在本实施例中，数学运算步骤包括外部用户启动数学运算功能并选定需要进行数学运算的通道，控制单元将401步骤得到的选定通道的波形数据并根据外部设置对波形数据进行数学运算处理，得到运算后的波形数据，并且根据运算后的波形数据和仪器的设置信息解析得到用于波形刷新显示的显示特征信息。
403：记录显示特征信息和波形数据；
在本实施例中，控制单元将分别存储显示波形的显示特征信息和波形数据，以及存储波形的显示特征信息和波形数据。显示波形是指将显示屏幕当前显示的波形，存储波形是指存储在采集数据存储器中用于下次刷新显示的波形，显示特征信息包括波形起点、波形终点、波形数据地址、波形上边界值和波形下边界值。波形起点和波形终点是根据波形数据和波形在显示屏幕上的显示位置计算得到的，波形上边界值和波形下边界值是根据仪器的设置信息得到的，例如根据设置的显示模确定显示区域的大小，根据显示区域的大小可以计算出波形上边界值和波形下边界值，波形数据地址是波形数据存储区的首地址。如图5所示，是显示特征信息与显示屏幕的示意图。
404：根据显示波形的显示特征信息和波形数据清屏；
在本实施例中，根据显示波形的显示特征信息和波形数据清屏是指根据波形数据、波形起点、波形终点、波形数据地址、波形上边界值和波形下边界值确定当前显示屏幕上显示波形的位置，然后将显示波形绘制成透明色。
具体地，确定显示波形在显示屏幕上的位置采用以下方法：
1)根据波形起点和波形终点计算波形长度，波形长度＝波形终点-波形起点；
2)波形数据地址是波形数据在数据存储区中的首地址，根据波形数据的首地址和波形长度可以确定需要取出数据的个数，并依次将这些波形数据取出来；
3)在本实施例中，波形数据是从8位ADC转换出来的，所以数据的范围为0-255，显示屏幕的高度＝波形下边界值-波形上边界值。所以需要将波形数据进行一个缩放操作。
综上，得到波形在显示屏幕上的位置＝(波形下边界值-波形上边界值)*(波形的数据值)/256+波形上边界值。
在本实施例中，透明色是一种自定义的颜色，一般是波形显示时不使用的颜色，当显卡检测到这种颜色时不进行处理，当波形的颜色为透明色时，显卡会直接略过，不进行显示。所以本实施例中，在进行清屏处理的时候，就是将显示波形绘制成透明色，从而起到了清除波形的效果。
406：根据存储波形的显示特征信息和波形数据绘制波形，并更新显示波形的显示特征信息；
在本实施例中，根据存储波形的显示特征信息和波形数据绘制波形与405步骤中采用的方法类似，都是根据存储波形的显示特征信息和波形数据确定波形在显示屏幕上的位置，不同之处在于绘制波形是将波形绘制成显卡能够显示的颜色，最终完成波形的显示。
在本实施例中，更新显示波形的显示特征信息和波形数据是指在完成绘制存储波形的同时将该存储波形的显示特征信息和波形数据保存到清屏数据存储器中，此时存储波形已经变为显示波形，所以作为此时显示波形的显示特征信息和波形数据被存储下来，用于下次清屏处理。
循环执行以上步骤，完成数字示波器的波形刷新显示过程。
本发明的波形显示方法与现有技术的不同在于，在现有技术中，一般只存储即将要显示的波形的信息，即本发明中存储波形的信息，而不会存储已经显示的波形的信息，即本发明中的显示波形的信息，所以现有技术在进行清屏处理的时候，只能将整个屏幕全部清除，而本发明则可以根据存储的显示波形的信息，确定波形的显示屏幕的位置，而只清除屏幕上有波形的地方，从而缩短了波形刷新显示的时间，达到显示更多波形信息的目的。
作为另外的实施例，显示特征信息还可以包括波形个数，波形个数是指示波器显示屏幕上显示波形的个数，一般为1或2个，例如当将显示模式设置为分屏显示的时候，则可以在屏幕上半部分和下半部分分别显示波形，例如可以上半屏显示原始波形，下半屏显示放大后的局部波形。
作为另外的实施例，所述的清屏操作还可以是根据显示特征信息和波形数据确定的波形位置将该波形所在的整个长方形区域绘制成透明色等类似的方法。
作为另外的实施例，在数据采集步骤和数据运算步骤之间，还可以包括压缩、滤波、波形强度和亮度等波形处理步骤。
采用本发明所述的波形显示方法，由于只清除上次波形显示的部分，所以减少了清屏时间，大大提高了波形的刷新显示速率，并且也能够减少数学运算功能中波形的刷新显示速率，以及运算后波形与实际波形之间的延迟时间。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种波形显示方法，用于数字示波器在显示屏幕上，以显示波形呈现存储波形，其特征在于，包括以下步骤：
根据所述的显示波形的显示特征信息和波形数据，进行清屏操作；
根据所述的存储波形的显示特征信息和波形数据，在显示屏幕上呈现所述的显示波形，并更新所述的显示波形的显示特征信息和波形数据。
2.根据权利要求1所述的波形显示方法，其特征在于，所述的清屏操作是根据所述的显示波形的显示特征信息和波形数据，将所述的显示屏幕上有波形显示的地方绘制成透明色。
3.根据权利要求1或2所述的波形显示方法，其特征在于，所述的显示特征信息包括：
波形起点，是指波形在所述的显示屏幕上的起点；
波形终点，是指波形在所述的显示屏幕上的终点；
波形上边界值，是指所述的显示屏幕上的显示区域的上边界值；
波形下边界值，是指所述的显示屏幕上的显示区域的下边界值；
和波形数据地址，是指波形数据存储区的首地址。
4.根据权利要求3所述的波形显示方法，其特征在于，所述的显示特征信息还包括：波形个数，是指所述的显示屏幕上显示波形的个数。
5.根据权利要求4所述的波形显示方法，其特征在于，所述的数字示波器具有数学运算功能，所述的存储波形是开启所述的数学运算功能后得到的结果。
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