CN103176011B - 一种双触发电平的配置方法及示波器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双触发电平的配置方法及示波器，包括：获取被测信号的当前波形数据；通过当前波形数据计算出当前波形的最大值和最小值，根据最大值和最小值计算出上触发电平与下触发电平；分别根据上触发电平与下触发电平在显示界面上显示两条相对应的上触发电平线和下触发电平线。本发明实施例提供的双触发电平的配置方法及示波器，可以使用户在双触发电平的触发模式下，更加方便的设置上下两个触发电平，在采用本发明实施例提供的技术方案后，用户在调用50％功能之后，仅需要考虑上升或者下降时间即可。

Description

一种双触发电平的配置方法及示波器

技术领域

本发明涉及示波器技术领域，尤其涉及一种双触发电平的配置方法及示波器。

背景技术

随着电子技术的逐渐发展和示波器应用场合的扩大，触发功能也变得越来越重要。传统的数字示波器中，一般会包含边沿触发、脉宽触发等触发类型，在触发的设置中，触发电平是其重要的设置之一，用户只有设置了正确的触发电平，才有可能观测到稳定的波形。

图1为示波器在触发电平设置正确时的波形输出示意图，图2为示波器在触发电平设置不正确时的波形输出示意图。以边沿触发为例，如果需要观测一个幅度为1v、频率为1MHz的波形，就需要将触发电平设置在这个幅度以内，比如0v，这样示波器才能稳定的观测这个信号，如图1所示。如果此时将触发电平调节到波形以外，则示波器就无法触发到该信号，也就无法观测，如图2所示。

图3为示波器在调用50％功能时的波形输出示意图，为了方便用户快速正确的设置触发电平，大部分的示波器厂家都有一个50％功能，用于快速设置示波器的触发电平。在用户调用这个功能时，示波器会计算出当前波形的最大值和最小值，并将触发电平设置到最大值和最小值的中间，即Vtrig＝(Vmax-Vmin)/2+Vmin，其中Vtrig为触发电平的电压值，Vmax为当前波形的最大值，Vmin为当前波形的最小值。比如针对上述观测波形，调用50％功能，会发现触发电平被直接设置到-9.37mV，如图3所示。调用50％功能简化了用户调节触发电平的操作。

然而这种50％功能大多仅能利用在单触发电平的触发类型上，对于双触发电平则一般没有此功能，以斜率触发而言，需要分别调节上触发电平、下触发电平和触发时间，这样才能稳定的观测信号。图4为示波器在上、下两个触发电平设置完成后的波形输出示意图，图4给出的就是这种触发类型的一种应用，需要将两个触发电平分别调节好，才能设置触发条件和触发时间，由于示波器面板上旋钮和按键有限，这种操作往往需要多个步骤才能完成，给用户带来很大麻烦。

图5为示波器在双触发电平时调用50％功能的波形输出示意图，大多数示波器产品，在双触发电平的触发类型下，均不支持50％功能，以Agilent 3000X为例，当在斜率触发中(Agilent称之为上升/下降时间触发)，调用50％功能，会选中上触发电平或者下触发电平，此时的触发电平为上次值的历史记录或者默认值(如图5所示，仅选中上触发电平)，用户需要手动上下调节触发电平以设置正确，当再次调用该功能时，会选中另外一个触发电平，同样也需要用户手动上下调节，以设置正确的触发电平值。这种功能调用不会自动设置上触发电平和下触发电平，只是给用户提供了一个选择的方便，但并没有带来实质性的帮助。

由上述可知，现有技术的不足在于：目前大部分产品的50％功能都仅针对单触发电平的触发模式(比如边沿触发、脉宽触发等)，对于双触发电平的触发模式，要不就是没有这个功能，要不就是作为其他功能的快捷键使用。这样在双触发电平的触发模式中，用户往往需要通过多次按键选择，才可以正确的设置两个触发电平。例如：

Agilent的3000X系列在上升下降时间触发类型是，50％功能是作为上触发电平和下触发电平的切换键使用，而Tektronix的DPO3系列在斜率触发时，没有50％的功能。

发明内容

本发明实施例提供了一种双触发电平的配置方法及示波器，用以使用户在双触发电平的触发模式下，更加方便的设置上下两个触发电平。

本发明实施例提供了一种双触发电平的配置方法，该方法包括：

获取被测信号的当前波形数据；

通过当前波形数据计算出当前波形的最大值和最小值，根据最大值和最小值计算出上触发电平与下触发电平；

分别根据上触发电平与下触发电平在显示界面上显示两条相对应的上触发电平线和下触发电平线。

较佳地，所述当前波形数据可以从被测信号经过采样后得到的原始数据中获取。

较佳地，所述当前波形数据可以从原始数据经过抽取、压缩、或插值得到的显示数据中获取。

较佳地，通过当前波形数据计算出当前波形的最大值和最小值之后，进一步包括：

接收用户预设的公式，所述用户预设的公式为具有最大值、最小值关系的公式；

所述根据最大值和最小值计算出上触发电平与下触发电平，具体为：

依据所述用户的预设公式、最大值和最小值计算出上触发电平与下触发电平。

较佳地，根据最大值和最小值计算出上触发电平与下触发电平，具体可以为：

上触发电平可以为：Vtop＝Vmax-(Vmax-Vmin)/4；

下触发电平可以为：Vbase＝Vmin+(Vmax-Vmin)/4；

其中：Vmax为当前波形的最大值，Vmin为当前波形的最小值。

较佳地，所述通过当前波形数据计算出当前波形的最大值和最小值，包括：

对当前规律变化的波形数据多次计算，获得多个当前波形的最大值和最小值，取所述多个当前波形最大值的平均值作为当前波形的最大值，取所述多个当前波形的最小值的平均值作为当前波形的最小值。

较佳地，通过当前波形数据计算出当前波形的最大值和最小值之后，进一步包括：

判断当前波形的最大值和最小值的差值是否超过阈值，在大于阈值时，继续后续计算上触发电平与下触发电平，否则提示消息或者不予后续计算上触发电平与下触发电平。

本发明实施例还提供了一种双触发电平的示波器，可以包括：

获取模块，用于获取被测信号的当前波形数据；

确定模块，用于通过当前波形数据计算出当前波形的最大值和最小值，根据最大值和最小值计算出上触发电平与下触发电平；

显示模块，用于分别根据上触发电平与下触发电平在显示界面上显示两条相对应的上触发电平线和下触发电平线。

较佳地，获取模块还可以进一步用于从被测信号经过采样后得到的原始数据中获取当前波形数据。

较佳地，获取模块还可以进一步用于从原始数据经过抽取、压缩、或插值得到的显示数据中获取当前波形数据。

较佳地，确定模块还可以进一步用于接收用户预设的公式，所述用户预设的公式为具有最大值、最小值关系的公式；依据所述用户的预设公式、最大值和最小值计算出上触发电平与下触发电平。

较佳地，确定模块还可以进一步用于按下述方式确定上触发电平与下触发电平：

上触发电平为：Vtop＝Vmax-(Vmax-Vmin)/4；

下触发电平为：Vbase＝Vmin+(Vmax-Vmin)/4；

其中：Vmax为当前波形的最大值，Vmin为当前波形的最小值。

较佳地，确定模块进一步用于在通过当前波形数据计算出当前波形的最大值和最小值时，对当前规律变化的波形数据多次计算，获得多个当前波形的最大值和最小值，取所述多个当前波形最大值的平均值作为当前波形的最大值，取所述多个当前波形的最小值的平均值作为当前波形的最小值。

较佳地，确定模块进一步用于在通过当前波形数据计算出当前波形的最大值和最小值之后，判断当前波形的最大值和最小值的差值是否超过阈值，在大于阈值时，继续后续计算上触发电平与下触发电平，否则提示消息或者不予后续计算上触发电平与下触发电平。

本发明实施例提供的双触发电平的配置方法及示波器，可以使用户在双触发电平的触发模式下，更加方便的设置上下两个触发电平，这样，在采用本发明实施例提供的技术方案后，用户在调用50％功能之后，仅需要考虑上升或者下降时间即可。

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。在附图中：

图1为背景技术中示波器在触发电平设置正确时的波形输出示意图；

图2为背景技术中示波器在触发电平设置不正确时的波形输出示意图；

图3为背景技术中示波器在调用50％功能时的波形输出示意图；

图4为背景技术中示波器在上、下两个触发电平设置完成后的波形输出示意图；

图5为背景技术中示波器在双触发电平时调用50％功能的波形输出示意图；

图6为本发明实施例中双触发电平的配置方法实施流程示意图；

图7为本发明实施例中触发电平计算实施流程示意图；

图8为本发明实施例中双触发电平的示波器结构示意图；

图9为本发明实施例中示波器在双触发电平时1Vpp、5MHz的三角波信号调用50％功能的波形输出示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

图6为本发明实施例中双触发电平的配置方法实施流程示意图，如图6所示，为实现双触发电平的50％功能，可以包括如下步骤：

步骤601、获取被测信号的当前波形数据。

具体实施中，当前波形数据可以从被测信号经过采样后得到的原始数据中获取，或者，也可以从原始数据经过抽取、压缩、或插值得到的显示数据中获取。该数据将为触发电平的计算提供原始数据。

实施中，示波器的ADC(Analogue-to-Digital Converter，模数转换器)采集到经过前端调理的信号之后，会有两级数据处理单元。一级为波形数据处理单元，主要负责原始数据的存储、处理、压缩等；另一级为显示处理单元，将原始数据处理单元的数据转换成可以显示的数据，比如通过抽取使得波形数据数量降至像素点数量，再比如将多次采集的数据通过叠加转换为屏幕显示的“一帧”数据。本步骤实施中，原始数据即为从波形数据处理单元获得，显示数据则从显示处理单元获得。由于屏幕像素点有限，显示数据往往是波形数据的一部分，但由于数据量大大减小，计算起来会比较快。显示数据和波形数据在转换的过程中，会保留极值等基本信息，所以此处的计算结果差别不大。

获取当前波形数据的目的在于确定当前波形的最大值和最小值，因此，在实施中采用其他方式、或者从其他单元、模块、实体获取该数据也能实现目的，以从示波器获取当前波形数据为例，仅用于教导本领域技术人员具体如何实施本发明，但不意味仅能使用从示波器获取当前波形数据的方式，实施过程中可以结合实践需要来确定相应的方式。

实施中，由于用户观测波形的数据可能是变化的，而此时获取的当前波形数据只有一次，可能会和显示不一致；在出现该情况时，通过多次取平均值或者重新计算即可。

举例而言，如果观测波形的幅度在一直变化，用于计算的波形数据和显示的数据不一致，则计算的触发电平也不一定是正确的结果，会导致没有触发或者触发不稳等情况。此时用户可以多次调用50％功能，选择一次正确的即可。在算法处理上，如果波形的变化规律，也可以通过多次计算取平均值的方法，确定上触发电平与下触发电平，使得50％功能更加的实用。具体的，通过当前波形数据计算出当前波形的最大值和最小值可以包括：对当前规律变化的波形数据多次计算，获得多个当前波形的最大值和最小值，取所述多个当前波形最大值的平均值作为当前波形的最大值，取所述多个当前波形的最小值的平均值作为当前波形的最小值。

步骤602、通过当前波形数据计算出当前波形的最大值和最小值，根据最大值和最小值计算出上触发电平与下触发电平。

本步骤中，可以通过波形数据计算出当前波形的最大值和最小值，并通过算法，计算出合适的触发电平。具体实施中，可以如下：

在通过当前波形数据计算出当前波形的最大值和最小值时，具体可以为：

确定当前波形数据包括的数据点，通过冒泡算法算出最大值和最小值。

在通过当前波形数据计算出当前波形的最大值和最小值之后，进一步可以包括：接收用户预设的公式，用户预设的公式为具有最大值、最小值关系的公式；则根据最大值和最小值计算出上触发电平与下触发电平，具体可以为：依据用户的预设公式、最大值和最小值计算出上触发电平与下触发电平。用户预设的公式例如可以是：上触发电平Vtop＝Vmax-(Vmax-Vmin)/4；下触发电平Vbase＝Vmin+(Vmax-Vmin)/4；其中：Vmax为当前波形的最大值，Vmin为当前波形的最小值。

在根据最大值和最小值计算出上触发电平与下触发电平时，具体可以为：

上触发电平可以为：Vtop＝Vmax-(Vmax-Vmin)/4；

下触发电平可以为：Vbase＝Vmin+(Vmax-Vmin)/4；

其中：Vmax为当前波形的最大值，Vmin为当前波形的最小值。

下面以实例进行说明，图7为触发电平计算实施流程示意图，如图7所示，可以包括如下步骤：

步骤701、计算当前波形的最大值Vmax和最小值Vmin；

步骤702、判断是否符合计算条件，是则转入步骤703，否则转入步骤705；

步骤703、计算上触发电平；

步骤704、计算下触发电平；

步骤705、结束。

实施中，步骤703与704二者之间没有必然时序关系，可以同时执行也可以先执行步骤704的下触发电平计算，这对本领域技术人员来说是容易理解的。

实施中，假设获取的波形为屏幕上700个数据点，然后通过冒泡算法算出最大值和最小值；

在判断是否符合计算条件时，可以判断当前波形的最大值和最小值的差值是否超过阈值，在大于阈值时，继续后续计算上触发电平与下触发电平，否则提示消息或者不予后续计算上触发电平与下触发电平。具体的，可以根据示波器档位判断最大值和最小值的差值是否有1div(或者类似大小，如果波形过于小，则由于触发灵敏度问题等可能会误触发，也不属于斜率触发的正确应用)，如果大于1div，则继续后续计算，如果没有1div，则提示消息或者不予后续；

最后，根据最值计算出上下触发电平应该的值。计算时，上触发电平可以为：Vtop＝Vmax-(Vmax-Vmin)/4；下触发电平可以为：Vbase＝Vmin+(Vmax-Vmin)/4。

计算出的触发电平通过配置和显示，就可以实现双触发电平的50％功能了。

步骤603、配置触发电平并显示，具体可分别根据上触发电平与下触发电平在显示界面上显示两条相对应的上触发电平线和下触发电平线。

配置相关触发电平，并在屏幕上给予显示两条相对应的上触发电平线和下触发电平线，用户可以观测是否正确，并进行其他操作。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种双触发电平的示波器，由于该示波器解决问题的原理与双触发电平的配置方法相似，因此该示波器的实施可以参见双触发电平的配置方法的实施，重复之处不再赘述。

图8为本发明实施例中双触发电平的示波器结构示意图，如图8所示，该示波器中可以包括：

获取模块801，用于获取被测信号的当前波形数据；

确定模块802，用于通过当前波形数据计算出当前波形的最大值和最小值，根据最大值和最小值计算出上触发电平与下触发电平；

显示模块803，用于分别根据上触发电平与下触发电平在显示界面上显示两条相对应的上触发电平线和下触发电平线。

实施中，获取模块还可以进一步用于从被测信号经过采样后得到的原始数据中获取当前波形数据。

实施中，获取模块还可以进一步用于从原始数据经过抽取、压缩、或插值得到的显示数据中获取当前波形数据。

实施中，确定模块还可以进一步用于接收用户预设的公式，所述用户预设的公式为具有最大值、最小值关系的公式；依据所述用户的预设公式、最大值和最小值计算出上触发电平与下触发电平。

实施中，确定模块还可以进一步用于按下述方式确定上触发电平与下触发电平：

上触发电平为：Vtop＝Vmax-(Vmax-Vmin)/4；

下触发电平为：Vbase＝Vmin+(Vmax-Vmin)/4；

其中：Vmax为当前波形的最大值，Vmin为当前波形的最小值。

实施中，确定模块还可以进一步用于在通过当前波形数据计算出当前波形的最大值和最小值时，对当前规律变化的波形数据多次计算，获得多个当前波形的最大值和最小值，取所述多个当前波形最大值的平均值作为当前波形的最大值，取所述多个当前波形的最小值的平均值作为当前波形的最小值。

实施中，确定模块还可以进一步用于在通过当前波形数据计算出当前波形的最大值和最小值之后，判断当前波形的最大值和最小值的差值是否超过阈值，在大于阈值时，继续后续计算上触发电平与下触发电平，否则提示消息或者不予后续计算上触发电平与下触发电平。

下面再以具体实例说明本发明实施例提供的技术方案。

图9为示波器在双触发电平时1Vpp、5MHz的三角波信号调用50％功能的波形输出示意图，设当前示波器档位为200mV，输入一个1Vpp、5MHz的三角波信号，通过获取波形数据，测出当前波形的最大值为494mV，最小值为-512mV，则计算出上触发电平Vtop＝494-(494+512)/4＝243mV，下触发电平为Vbase＝-512+(494+512)/4＝-260mV。将触发电平配置成计算值，如图9所示，此时只需要将时间设置成一个合适的值就可以很好的触发波形了。

本发明实施例中，用以说明的实例所采用的示波器是市场上可买到的、可在其上实现本发明(以及相关发明)实施例的示波器，然而注意，尽管相关发明和本发明的讨论都是关于本实施例提出的示波器，但具有创造性的概念适用于提供类似功能的其他类型的设备，并且也适用于本实施例以外的设备，因此对本实施例提出的示波器的引用仅作为示例而不起限制的作用。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述的具体实施例，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例而已，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 (14)

1.一种双触发电平的配置方法，其特征在于，该方法包括：

获取被测信号的当前波形数据；

通过当前波形数据计算出当前波形的最大值和最小值，根据最大值和最小值计算出上触发电平与下触发电平；

分别根据上触发电平与下触发电平在显示界面上显示两条相对应的上触发电平线和下触发电平线。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前波形数据从被测信号经过采样后得到的原始数据中获取。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述当前波形数据从原始数据经过抽取、压缩、或插值得到的显示数据中获取。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过当前波形数据计算出当前波形的最大值和最小值之后，进一步包括：

接收用户预设的公式，所述用户预设的公式为具有最大值、最小值关系的公式；

所述根据最大值和最小值计算出上触发电平与下触发电平，具体为：

依据所述用户的预设公式、最大值和最小值计算出上触发电平与下触发电平。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据最大值和最小值计算出上触发电平与下触发电平，具体为：

上触发电平为：Vtop＝Vmax-(Vmax-Vmin)/4；

下触发电平为：Vbase＝Vmin+(Vmax-Vmin)/4；

其中：Vmax为当前波形的最大值，Vmin为当前波形的最小值。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过当前波形数据计算出当前波形的最大值和最小值，包括：

对当前规律变化的波形数据多次计算，获得多个当前波形的最大值和最小值，取所述多个当前波形最大值的平均值作为当前波形的最大值，取所述多个当前波形的最小值的平均值作为当前波形的最小值。

7.如权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，通过当前波形数据计算出当前波形的最大值和最小值之后，进一步包括：

判断当前波形的最大值和最小值的差值是否超过阈值，在大于阈值时，继续后续计算上触发电平与下触发电平，否则提示消息或者不予后续计算上触发电平与下触发电平。

8.一种双触发电平的示波器，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取被测信号的当前波形数据；

确定模块，用于通过当前波形数据计算出当前波形的最大值和最小值，根据最大值和最小值计算出上触发电平与下触发电平；

显示模块，用于分别根据上触发电平与下触发电平在显示界面上显示两条相对应的上触发电平线和下触发电平线。

9.如权利要求8所述的双触发电平的示波器，其特征在于，获取模块进一步用于从被测信号经过采样后得到的原始数据中获取当前波形数据。

10.如权利要求9所述的双触发电平的示波器，其特征在于，获取模块进一步用于从原始数据经过抽取、压缩、或插值得到的显示数据中获取当前波形数据。

11.如权利要求8所述的双触发电平的示波器，其特征在于，确定模块进一步用于接收用户预设的公式，所述用户预设的公式为具有最大值、最小值关系的公式；依据所述用户的预设公式、最大值和最小值计算出上触发电平与下触发电平。

12.如权利要求8所述的双触发电平的示波器，其特征在于，确定模块进一步用于按下述方式确定上触发电平与下触发电平：

上触发电平为：Vtop＝Vmax-(Vmax-Vmin)/4；

下触发电平为：Vbase＝Vmin+(Vmax-Vmin)/4；

其中：Vmax为当前波形的最大值，Vmin为当前波形的最小值。

13.如权利要求8所述的双触发电平的示波器，其特征在于，确定模块进一步用于在通过当前波形数据计算出当前波形的最大值和最小值时，对当前规律变化的波形数据多次计算，获得多个当前波形的最大值和最小值，取所述多个当前波形最大值的平均值作为当前波形的最大值，取所述多个当前波形的最小值的平均值作为当前波形的最小值。

14.如权利要求8至13任一项所述的双触发电平的示波器，其特征在于，确定模块进一步用于在通过当前波形数据计算出当前波形的最大值和最小值之后，判断当前波形的最大值和最小值的差值是否超过阈值，在大于阈值时，继续后续计算上触发电平与下触发电平，否则提示消息或者不予后续计算上触发电平与下触发电平。