CN103176009A

CN103176009A - 一种波形缩放方法、装置及示波器

Info

Publication number: CN103176009A
Application number: CN2011104356030A
Authority: CN
Inventors: 王志彦; 王悦; 王铁军; 李维森
Original assignee: Rigol Technologies Inc
Current assignee: Rigol Technologies Inc
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2031-12-22
Also published as: CN103176009B

Abstract

本发明提供一种波形缩放方法、装置及示波器，该方法包括：于屏幕显示的波形上获取扩展参考点距离屏幕中心的位置值；获取进行波形缩放显示前后的时基值；根据所述扩展参考点距离屏幕中心的位置值和所述进行波形缩放显示前后的时基值，计算进行波形缩放显示后的水平偏移数值；利用所述水平偏移数值进行波形偏移处理，然后根据所述进行波形缩放显示前后的时基值进行缩放处理后显示。本发明可使波形以配置的扩展参考点为中心进行缩放，便于在观察细节或整体时扩展点波形始终显示在屏幕上。

Description

一种波形缩放方法、装置及示波器

技术领域

本发明涉及波形显示技术领域，尤其涉及一种波形缩放方法、装置及示波器。

背景技术

示波器的一个用途是观察波形的形状，在特定的时间点，可能需要展开波形以查看信号的细节。普通的示波器扩展参考点设定为固定的位置，如屏幕中心或屏幕两端。如果需要观察的波形细节不在扩展点，为了观察细节，需要展开波形，再移动触发偏移使待观测的“兴趣点”移动到屏幕范围内。或先移动触发偏移，再进行波形扩展。

波形扩展收缩参考点固定，如果需要反复观察全貌和细节，可能在展开或收缩后修改屏幕显示偏移，否则扩展收缩后的波形可能不能在屏幕内显示。

如图1所示，为显示界面初始显示的波形示意图，比如查看显示的波形的第6个脉冲下降沿，如图1中所示的“兴趣点”的位置处，现有技术一般通过两种方法实现：

一种方法：首先，以屏幕中心为参考扩展，“兴趣点”波形已不再屏幕区域内显示，如图2所示，为现有技术第一种方法以屏幕中心为参考扩展示意图；其次，进行移动偏移，使最后一个脉冲显示在屏幕范围内，如图3所示，为现有技术第一种方法移动偏移示意图。

另一种方法：首先，先修改触发偏移，使要观察的波形细节在扩展参考点附近，如图4所示，为现有技术第二种方法修改移动偏移示意图；其次，以屏幕为中心扩展波形，如图5所示，为现有技术第二种方法以屏幕为中心扩展波形示意图。

可以看出，在多数应用条件下，为了观察波形的全貌和细节，在扩展收缩前或后不可避免地需要手动设置触发偏移才能使要观察的细节显示在屏幕范围内，如此固定扩展参考点会导致在扩展收缩波形时，感兴趣的波形区域显示在屏幕外，需要通过移动偏移才能使其显示在屏幕内。

发明内容

本发明实施例提供一种波形缩放方法、装置及示波器，使波形以配置的扩展参考点为中心进行扩展和收缩，便于在观察细节或整体时扩展点波形始终显示在屏幕上。

一方面，本发明实施例提供了一种波形缩放方法，所述方法包括：于屏幕显示的波形上获取扩展参考点距离屏幕中心的位置值；获取进行波形缩放显示前后的时基值；根据所述扩展参考点距离屏幕中心的位置值和所述进行波形缩放显示前后的时基值，计算进行波形缩放显示后的水平偏移数值；利用所述水平偏移数值进行波形偏移处理，然后根据所述进行波形缩放显示前后的时基值进行缩放处理后显示。

可选的，在本发明的一实施例中，所述于屏幕显示的波形上获取扩展参考点距离屏幕中心的位置值之前，所述方法可以包括：于屏幕显示的波形上设置所述扩展参考点的位置。

可选的，在本发明的一实施例中，所述扩展参考点的位置包括：屏幕中心、触发点、或在屏幕范围内用户定义的扩展点。

可选的，在本发明的一实施例中，如果所述屏幕显示的波形的水平偏移不为零，则获取所述屏幕显示的波形的水平偏移值，然后根据所述屏幕显示的波形的水平偏移值、所述扩展参考点距离屏幕中心的位置值和所述进行波形缩放显示前后的时基值，计算进行波形缩放显示后的水平偏移数值。

可选的，在本发明的一实施例中，所述利用所述水平偏移数值进行波形偏移处理，然后根据所述进行波形缩放显示前后的时基值进行缩放处理后显示，可以包括：根据所述水平偏移数值确定所述屏幕显示的波形在内存的位置，从内存中获取相应的波形数据，然后根据所述进行波形缩放显示前后的时基值和所获取的波形数据进行缩放处理后显示。

另一方面，本发明实施例提供了一种波形缩放装置，所述装置包括：

获取单元，用于于屏幕显示的波形上获取扩展参考点距离屏幕中心的位置值，并获取进行波形缩放显示前后的时基值；

计算单元，用于根据所述扩展参考点距离屏幕中心的位置值和所述进行波形缩放显示前后的时基值，计算进行波形缩放显示后的水平偏移数值；

显示单元，用于利用所述水平偏移数值进行波形偏移处理，然后根据所述进行波形缩放显示前后的时基值进行缩放处理后显示。

可选的，在本发明的一实施例中，所述装置还可以包括：设置单元，用于所述获取单元于屏幕显示的波形上获取扩展参考点距离屏幕中心的位置值之前，于屏幕显示的波形上设置所述扩展参考点的位置。

可选的，在本发明的一实施例中，所述显示单元，具体可以用于根据所述水平偏移数值确定所述屏幕显示的波形在内存的位置，从内存中获取相应的波形数据，根据所述进行波形缩放显示前后的时基值和所获取的波形数据进行缩放处理后显示。

再一方面，本发明实施例提供了一种示波器，所述示波器包括上述波形缩放装置。

上述技术方案具有如下有益效果：因为采用于屏幕显示的波形上获取扩展参考点距离屏幕中心的位置值；获取进行波形缩放显示前后的时基值；根据所述扩展参考点距离屏幕中心的位置值和所述进行波形缩放显示前后的时基值，计算进行波形缩放显示后的水平偏移数值；利用所述水平偏移数值进行波形偏移处理，然后根据所述进行波形缩放显示前后的时基值进行缩放处理后显示的技术手段，所以可使波形以配置的扩展参考点为中心进行缩放，便于在观察细节或整体时扩展点波形始终显示在屏幕上，避免了繁琐的操作步骤。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为显示界面初始显示的波形示意图；

图2为现有技术第一种方法以屏幕中心为参考扩展示意图；

图3为现有技术第一种方法移动偏移示意图；

图4为现有技术第二种方法修改移动偏移示意图；

图5为现有技术第二种方法以屏幕为中心扩展波形示意图；

图6为本发明实施例一种波形缩放方法流程图；

图7为本发明实施例设置扩展参考点示意图；

图8为本发明实施例获取进行波形缩放后的时基值示意图；

图9为本发明实施例触发点设置示意图；

图10为本发明实施例一种波形缩放装置结构示意图；

图11为本发明实施例另一种波形缩放装置结构示意图；

图12为本发明应用实例示波器设置扩展参考位置示意图；

图13为本发明应用实例示波器波形扩展后示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在扩展收缩波形时，保持感兴趣的波形区域在屏幕内显示，避免反复手动修改水平偏移。

如图6所示，为本发明实施例一种波形缩放方法流程图，所述方法包括：

601、于屏幕显示的波形上获取扩展参考点距离屏幕中心的位置值。

可选的，在本发明的一实施例中，所述于屏幕显示的波形上获取扩展参考点距离屏幕中心的位置值之前，所述方法还可以包括如下步骤：于屏幕显示的波形上设置所述扩展参考点的位置。即先进行位置标注再获取标注的位置的位置值。

如图7所示，为本发明实施例设置扩展参考点示意图，在时基T₀下设置参考点，获取扩展参考点距离屏幕中心的位置值D，这时扩展参考点距离屏幕中心的位置的时间为t₀：图7中水平偏移数值为零。

t₀＝D*T₀，其中，D为扩展参考点距离屏幕中心的位置值，T₀为所述屏幕显示的波形的时基值；需要说明的是，本实施例中，所述屏幕显示的波形代表的是波形缩放显示前的波形。

602、获取进行波形缩放显示前后的时基值。

603、根据所述扩展参考点距离屏幕中心的位置值和所述进行波形缩放显示前后的时基值，计算进行波形缩放显示后的水平偏移数值。

604、利用所述水平偏移数值进行波形偏移处理，然后根据所述进行波形缩放显示前后的时基值进行缩放处理后显示。

如图8所示，为本发明实施例获取进行波形缩放后的时基值示意图，例如：修改时基到T₁，而扩展参考点距离屏幕中心的位置的时间仍然需要保持为t₀，所以，存在下面的等式：

t₀＝D*T₁-T_offs，其中，D为扩展参考点距离屏幕中心的位置值，屏幕像素的相对位置保持和设置值相同；T₁为进行波形缩放显示后的时基值，即修改后的时基；T_offs为进行波形缩放显示后的水平偏移数值，即为需要设置的水平偏移值。

所述扩展参考点的位置可以包括：屏幕中心、触发点、或在屏幕范围内用户定义的扩展点。屏幕中心为波形显示屏幕的中心点，数字示波器通常将其作为水平方向的0时刻点，相对于波形显示屏幕中点进行扩展。数字示波器根据触发进行波形捕获，一次触发引起一次波形捕获。如图9所示，为本发明实施例触发点设置示意图。触发点就是捕获的波形中第一个满足触发条件的位置，相对于触发点对应的触发时刻进行扩展。

每修改一个时基，都需要调整T_offs，在进行扩展收缩时，需要保证这个时刻在修改后的时基下保持不变，即t₀保持不变。每修改一个时基后，参考点对应于所述屏幕显示的波形的时基的时间发生了变化T₁≠T₀，为了保证参考点时刻t₀不发生变化，需要对显示波形增加一个偏移，确保等式t₀＝D*T₁-T_offs成立。

可选的，如果所述屏幕显示的波形的水平偏移不为零，则获取所述屏幕显示的波形的水平偏移值，然后根据所述屏幕显示的波形的水平偏移值、所述扩展参考点距离屏幕中心的位置值和所述进行波形缩放显示前后的时基值，计算进行波形缩放显示后的水平偏移数值。可以利用如下公式计算进行波形缩放显示后的水平偏移数值：

T_offs＝D*T₁-D*T₀-T_offs0，其中，T_offs为进行波形缩放显示后的水平偏移数值，T_offs0为所述屏幕显示的波形的水平偏移值，D为所述扩展参考点距离屏幕中心的位置值，T₁为进行波形缩放显示后的时基值，T₀为进行波形缩放显示前的时基值。其中，T_offs有正负之分，T_offs为正，触发时刻在屏幕中点左侧，T_offs为负，触发时刻在屏幕中点右侧。

上述方法技术方案具有如下有益效果：因为采用于屏幕显示的波形上获取扩展参考点距离屏幕中心的位置值；获取进行波形缩放显示前后的时基值；根据所述扩展参考点距离屏幕中心的位置值和所述进行波形缩放显示前后的时基值，计算进行波形缩放显示后的水平偏移数值；利用所述水平偏移数值进行波形偏移处理，然后根据所述进行波形缩放显示前后的时基值进行缩放处理后显示的技术手段，所以可使波形以配置的扩展参考点为中心进行缩放，便于在观察细节或整体时扩展点波形始终显示在屏幕上，避免了繁琐的操作步骤。

对应于上述方法实施例，如图10所示，为本发明实施例一种波形缩放装置结构示意图，所述装置包括：获取单元11，用于于屏幕显示的波形上获取扩展参考点距离屏幕中心的位置值，并获取进行波形缩放显示前后的时基值；计算单元12，用于根据所述扩展参考点距离屏幕中心的位置值和所述进行波形缩放显示前后的时基值，计算进行波形缩放显示后的水平偏移数值；显示单元13，用于利用所述水平偏移数值进行波形偏移处理，然后根据所述进行波形缩放显示前后的时基值进行缩放处理后显示。

如图11所示，为本发明实施例另一种波形缩放装置结构示意图，所述装置不但包括获取单元11、计算单元12、显示单元13，所述装置还可以包括：设置单元14，用于所述获取单元11于屏幕显示的波形上获取扩展参考点距离屏幕中心的位置值之前，于屏幕显示的波形上设置所述扩展参考点的位置。所述扩展参考点的位置可以包括：屏幕中心、触发点、或在屏幕范围内用户定义的扩展点。

公式1：t₀＝D*T₀+T_offs0，其中，T_offs0为所述的水平偏移值，D为所述扩展参考点距离屏幕中心的位置值，T₀为所述的时基值；

公式2：t₀＝D*T₁-T_offs，其中，T_offs为进行波形缩放后的水平偏移数值，D为所述扩展参考点距离屏幕中心的位置值，T₁为所述进行波形缩放后的时基值。

则，T_offs＝D*T₁-D*T₀-T_offs0。

可选的，所述显示单元13，具体可以用于根据所述水平偏移数值确定所述屏幕显示的波形在内存的位置，从内存中获取相应的波形数据，然后根据所述进行波形缩放显示前后的时基值和所获取的波形数据进行缩放处理后显示。

上述波形缩放装置可以为示波器，以下应用实例以示波器为例进行说明：

如图12所示，为本发明应用实例示波器设置扩展参考位置示意图。设置扩展参考位置为“自定义”，利用如下公式计算：

T_offs＝D*T₁-D*T₀-T_offs0＝-328*5us+328*100us-0＝-328*100e-6/50+328*5e-6/50＝-0.0000328+0.000656＝0.0006232。其中，D为所述扩展参考点距离屏幕中心的位置值-328，T₀为进行波形缩放显示前的时基值，T_offs0为所述屏幕显示的波形的水平偏移值0，扩展时基修改为5us；T_offs为进行波形缩放显示后的水平偏移数值0.0006232，T₁为进行波形缩放显示后的时基值5us，T₀为进行波形缩放显示前的时基值100us。

如图13所示，为本发明应用实例示波器波形扩展后示意图。扩展波形，波形以设置的扩展参考点为中心扩展，修改了水平偏移。扩展参考点可以配置，波形以配置的扩展参考点为中心进行扩展和收缩，便于在观察细节和整体时扩展点波形始终显示在屏幕上，在这个过程中不需要手动设置水平偏移。

上述装置技术方案具有如下有益效果：可使波形以配置的扩展参考点为中心进行缩放，便于在观察细节或整体时扩展点波形始终显示在屏幕上，避免了繁琐的操作步骤。

本领域技术人员还可以了解到本发明实施例列出的各种说明性逻辑块(illustrativelogical block)，单元，和步骤可以通过电子硬件、电脑软件，或两者的结合进行实现。为清楚展示硬件和软件的可替换性(interchangeability)，上述的各种说明性部件(illustrativecomponents)，单元和步骤已经通用地描述了它们的功能。这样的功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本发明实施例保护的范围。

本发明实施例中所描述的各种说明性的逻辑块，或单元都可以通过通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置，离散门或晶体管逻辑，离散硬件部件，或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器，可选地，该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算装置的组合来实现，例如数字信号处理器和微处理器，多个微处理器，一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核，或任何其它类似的配置来实现。

本发明实施例中所描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入硬件、处理器执行的软件模块、或者这两者的结合。软件模块可以存储于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域中其它任意形式的存储媒介中。示例性地，存储媒介可以与处理器连接，以使得处理器可以从存储媒介中读取信息，并可以向存储媒介存写信息。可选地，存储媒介还可以集成到处理器中。处理器和存储媒介可以设置于ASIC中，ASIC可以设置于用户终端中。可选地，处理器和存储媒介也可以设置于用户终端中的不同的部件中。

在一个或多个示例性的设计中，本发明实施例所描述的上述功能可以在硬件、软件、固件或这三者的任意组合来实现。如果在软件中实现，这些功能可以存储与电脑可读的媒介上，或以一个或多个指令或代码形式传输于电脑可读的媒介上。电脑可读媒介包括电脑存储媒介和便于使得让电脑程序从一个地方转移到其它地方的通信媒介。存储媒介可以是任何通用或特殊电脑可以接入访问的可用媒体。例如，这样的电脑可读媒体可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁性存储装置，或其它任何可以用于承载或存储以指令或数据结构和其它可被通用或特殊电脑、或通用或特殊处理器读取形式的程序代码的媒介。此外，任何连接都可以被适当地定义为电脑可读媒介，例如，如果软件是从一个网站站点、服务器或其它远程资源通过一个同轴电缆、光纤电脑、双绞线、数字用户线(DSL)或以例如红外、无线和微波等无线方式传输的也被包含在所定义的电脑可读媒介中。所述的碟片(disk)和磁盘(disc)包括压缩磁盘、镭射盘、光盘、DVD、软盘和蓝光光盘，磁盘通常以磁性复制数据，而碟片通常以激光进行光学复制数据。上述的组合也可以包含在电脑可读媒介中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种波形缩放方法，其特征在于，所述方法包括：

于屏幕显示的波形上获取扩展参考点距离屏幕中心的位置值；

获取进行波形缩放显示前后的时基值；

根据所述扩展参考点距离屏幕中心的位置值和所述进行波形缩放显示前后的时基值，计算进行波形缩放显示后的水平偏移数值；

利用所述水平偏移数值进行波形偏移处理，然后根据所述进行波形缩放显示前后的时基值进行缩放处理后显示。

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述于屏幕显示的波形上获取扩展参考点距离屏幕中心的位置值之前，所述方法包括：

于屏幕显示的波形上设置所述扩展参考点的位置。

3.如权利要求2所述方法，其特征在于，

所述扩展参考点的位置包括：屏幕中心、触发点、或在屏幕范围内用户定义的扩展点。

4.如权利要求1所述方法，其特征在于，如果所述屏幕显示的波形的水平偏移不为零，则获取所述屏幕显示的波形的水平偏移值，然后根据所述屏幕显示的波形的水平偏移值、所述扩展参考点距离屏幕中心的位置值和所述进行波形缩放显示前后的时基值，计算进行波形缩放显示后的水平偏移数值。

5.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述利用所述水平偏移数值进行波形偏移处理，然后根据所述进行波形缩放显示前后的时基值进行缩放处理后显示，包括：

根据所述水平偏移数值确定所述屏幕显示的波形在内存的位置，从内存中获取相应的波形数据；

根据所述进行波形缩放显示前后的时基值和所获取的波形数据进行缩放处理后显示。

6.一种波形缩放装置，其特征在于，所述装置包括：

7.如权利要求6所述装置，其特征在于，所述装置还包括：

设置单元，用于所述获取单元于屏幕显示的波形上获取扩展参考点距离屏幕中心的位置值之前，于屏幕显示的波形上设置所述扩展参考点的位置。

8.如权利要求7所述装置，其特征在于，所述扩展参考点的位置包括：屏幕中心、触发点、或在屏幕范围内用户定义的扩展点。

9.如权利要求6所述装置，其特征在于，如果所述屏幕显示的波形的水平偏移不为零，则获取所述屏幕显示的波形的水平偏移值，然后根据所述屏幕显示的波形的水平偏移值、所述扩展参考点距离屏幕中心的位置值和所述进行波形缩放显示前后的时基值，计算进行波形缩放显示后的水平偏移数值。

10.如权利要求6所述装置，其特征在于，

所述显示单元，具体用于根据所述水平偏移数值确定所述屏幕显示的波形在内存的位置，从内存中获取相应的波形数据，根据所述进行波形缩放显示前后的时基值和所获取的波形数据进行缩放处理后显示。

11.一种示波器，其特征在于，所述示波器包括权利要求6-10中任一项所述波形缩放装置。