CN104730307B - 灰度等级数字示波器及其波形处理模块和方法 - Google Patents

Abstract

一种灰度等级数字示波器及其波形处理模块和方法，不对降采样后的数据进行压缩处理，把降采样后的所有原始数据先存储在第一存储单元中，再从第一存储单元里面读出并发送到灰度叠加处理单元，因此，在波形显示时，不会损失大量数据，尤其是在大存储深度下，在灰度叠加后，波形能够拥有明显的灰度等级，对于密集波形，也能够保留所有的细节。

Description

灰度等级数字示波器及其波形处理模块和方法

技术领域

本申请涉及示波器领域，具体涉及一种灰度等级数字示波器及其波形处理模块和方法。

背景技术

为了更好的显示测量到的信号的细节，数字示波器也逐渐拥有了模拟实时示波器明暗度显示功能和实时特性功能，以数字形式产生显示效果优于模拟示波器CRT的亮度渐次变化的化学荧光效果。灰度等级示波器的不同灰度等级，反映了信号出现的不同频率。

然而，在大存储深度大时基下，示波器采集一帧波形的数据量很大(数据量＝采样率*采样时间，数据量的最大值可达到示波器的存储深度)，此时，依旧希望示波器能够分辨出大量数据分布的细节，实现灰度等级显示，特别是对于调制波。

请参考图1，为现有技术中，灰度等级示波器内波形处理模块(虚线框所示区域)的结构示意图。

ADC转换器101将采集到的数据送入到波形处理模块，波形处理模块具体可以采用FPGA实现。ADC接口单元102对从ADC转换器101送过来的数据进行接收以及排序，以达到需要的格式。降采样单元103再根据定义的存储深度在大时基下进行降采样处理。压缩单元105对数据进行压缩，以减少后级处理的数据量。由于触发搜索需要的数据移位等处理需求，以及读写速率不一致等缘由，需要通过缓存单元106对数据进行缓存，再送入到灰度叠加处理单元107，最后发送到屏幕上进行显示。ADC转换器101采集到的数据经过降采样后可以存储在第一存储单元104中。当示波器开启采集时，可以开启Run通路，实时对降采样后的数据进行压缩，以进行灰度叠加处理；当用户设定需求的STOP时，可以断开Run通路，开启Stop通路，从第一存储单元104中读取数据进行压缩，以进行灰度叠加处理。

对于上述波形处理方式，在大时基下，屏幕显示的时间长度(等同于采样时间)对应的原始数据量很大，数据经过了压缩之后，拿去做灰度叠加运算的数据量减小了很多，并且由于此时时基比较大，波形刷新率不高(除去最小的几个时基需要额外的时间做插值处理，其他时基与刷新率成反比关系)，每次屏幕上显示的帧数较少，总的数据量也较少，所以没有明显的波形灰度等级。

发明内容

本申请提供一种灰度等级数字示波器及其波形处理模块和方法，解决了波形灰度等级不明显的问题。

根据本申请的第一方面，本申请提供了一种灰度等级数字示波器的波形处理模块，包括：

降采样单元，用于对获取到的数据进行降采样处理；

第一存储单元，用于存储降采样处理后的数据；

缓存单元，用于从第一存储单元中读取并缓存当前待处理的数据；

灰度叠加处理单元，用于从缓存单元中读取数据，对其进行灰度叠加处理，得到灰度等级信息，以用于显示。

根据本申请的第二方面，本申请提供了一种灰度等级数字示波器的波形处理方法，包括：

降采样单元对获取到的数据进行降采样处理；

第一存储单元存储降采样处理后的数据；

缓存单元从第一存储单元中读取并缓存当前待处理的数据；

灰度叠加处理单元从缓存单元中读取数据，对其进行灰度叠加处理，得到灰度等级信息，以用于显示。

根据本申请的第三方面，本申请提供了一种灰度等级数字示波器，包括数据采集装置和显示装置，所述数据采集装置包括将采集的信息进行AD转换的AD转换器，所述显示装置用于根据灰度等级信息显示波形；还包括上述的波形处理模块，所述波形处理模块通过ADC接口与所述AD转换器连接，用于获取数据采集装置采集的数据，并将灰度叠加处理得到的灰度等级信息输出给显示装置，以用于显示。

本申请提供的灰度等级数字示波器及其波形处理模块和方法，不对降采样后的数据进行压缩处理，把降采样后的所有原始数据先存储在第一存储单元中，再从第一存储单元里面读出并发送到灰度叠加处理单元，因此，在波形显示时，不会损失大量数据，尤其是在大存储深度下，在灰度叠加后，波形能够拥有明显的灰度等级，对于密集波形，也能够保留所有的细节。

附图说明

图1为现有技术中灰度等级数字示波器的波形处理模块的结构示意图；

图2为本申请一种实施例中灰度等级数字示波器的波形处理模块的结构示意图；

图3为本申请一种实施例中灰度等级数字示波器的波形处理方法的流程示意图；

图4为本申请另一种实施例中灰度等级数字示波器的波形处理模块的结构示意图；

图5为本申请一种实施例中预处理子单元的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。

实施例一

本实施例提供了一种灰度等级数字示波器，包括数据采集装置、显示装置和波形处理模块。

数据采集装置包括将采集的信息进行AD转换的AD转换器。显示装置用于根据灰度等级信息显示波形。波形处理模块通过ADC接口与AD转换器连接，用于获取数据采集装置采集的数据，并将灰度叠加处理得到的灰度等级信息输出给显示装置，以用于显示。

请参考图2，本实施例中，波形处理模块包括ADC接口单元202、降采样单元203、第一存储单元204、缓存单元205和灰度叠加处理单元207，

ADC接口单元202用于连接到数据采集装置的AD转换器201。ADC接口单元202可以是单纯的硬件接口；也可以是包括具有一定处理能力的处理器的单元，用于对从ADC转换器201送过来的数据进行接收以及排序，以达到需要的格式。

降采样单元203用于根据定义的存储深度对获取到的数据进行降采样处理。需要说明的是，通常，在大时基下(ADC采样率×屏幕时间长度大于设定的存储深度)，才需要降采样单元203对数据进行降采样处理，在其他情况下，降采样单元203采用1：1的降采样系数，因此，本申请实施例中降采样处理包括了降采样系数为1：1的情况。

第一存储单元204用于存储降采样处理后的数据。在实际应用中，第一存储单元204可以是波形处理模块的内部存储器，也可以是波形处理模块的外部存储器。

缓存单元206用于从第一存储单元204中读取并缓存当前待处理的数据。缓存单元206可以满足触发搜索需要的数据移位等处理需求，以及解决读写速率不一致等问题。

灰度叠加处理单元207用于从缓存单元206中读取数据，对其进行灰度叠加处理，得到灰度等级信息，以用于显示。

本实施例中，灰度叠加处理单元包括灰度叠加子单元2071和存储子单元2072。

存储子单元2072用于存储每一显示列的灰度等级信息。

灰度叠加子单元2071用于依次读取缓存单元206中存储的数据，并根据读取的数据对存储在存储子单元2072内的灰度等级信息进行叠加处理；直到存储子单元2072内存储的灰度等级信息的数据量达到预设值时，将所有灰度等级信息输出，以用于显示，并初始化存储子单元2072，以准备一下次灰度叠加操作。通常，上述预设值可以是一帧到成千上万帧(大于等于固定的时间间隔，保证存储子单元里至少有一帧完整的波形)的数据量。

本实施例中，灰度叠加处理单元207采用下面方式进行灰度叠加处理。

缓存单元206中存储当前待处理的数据，灰度叠加子单元2071依次读取缓存单元206中存储的数据，将当前待处理数据存储在缓存单元206中的地址信息作为X地址(第一地址)(每次的前N个数据是相同的第一地址，各个时基存储深度下N不一样)，将当前待处理数据的值当作Y地址(第二地址)，将X地址和Y地址拼接得到A地址(第三地址)，将存储子单元2072中A地址的数据加上第一强度步进值后，重新写入A地址内，据此依次对所有数据进行处理。需要说明的是，存储子单元2072在写入数据时已经过初始化，例如，A地址的初始值为0，第一强度步进值可以取值为1。

灰度叠加子单元2071在对存储子单元2072进行改写的过程即为灰度叠加过程。灰度叠加子单元2071完成当前显示列的灰度叠加后，继续对一下显示列进行灰度叠加；完成当前显示帧的灰度叠加后，继续对一下显示帧的第一显示列进行灰度叠加。

当然，在其他实施例中，灰度叠加处理单元207进行灰度叠加处理时，也可以采用现有技术的任意一种方式。

具体的，本实施例中，波形处理模块可以采用FPGA实现。

本实施例提供的灰度等级数字示波器，相比于现有技术，其波形处理模块不对降采样后的数据进行压缩处理，把降采样后的所有原始数据先存储在第一存储单元中，再从第一存储单元里面读出并发送到灰度叠加处理单元，因此，在波形显示时，不会损失大量数据，尤其是在大存储深度下，在灰度叠加后，波形能够拥有明显的灰度等级，对于密集波形，也能够保留所有的细节。

对于单通道数字示波器或只使用一个通道的多通道数字示波器，波形处理模块获取到的数据都为同一个通道的，因此，经过排序后，输入到灰度叠加处理单元207的数据依次为当前显示帧的第1显示列至第n显示列(假设每一显示帧有n显示列，n为大于1的整数)的数据，然后为下一显示帧的第1显示列到第n显示列的数据，按此方式对数据依次进行处理。

对于使用多个通道的多通道数字示波器，波形处理模块获取到的数据包括多个通道的，因此，经过排序后，输入到灰度叠加处理单元207的数据依次为当前通道当前显示帧的第1显示列至第n显示列的数据，然后为下一通道当前显示帧的第1显示列到第n显示列的数据，当所有通道的当前显示帧处理完后，继续输入当前通道下一显示帧的第1显示列至第n显示列的数据，按此方式对数据依次进行处理。

对于使用多个通道的多通道数字示波器，如果采用本实施例上述方式进行灰度叠加，则在多个通道的波形交叠的地方，其灰度等级为多个波形叠加后的强度。

然而，在实际使用过程中，往往会为多个通道设置优先级，优先级根据示波器通道打开的先后顺序事先定义好的，每个通道对应一个优先级，示波器在进行多个通道的波形显示时，在两个或两个以上波形交叠的区域，只显示优先级高的波形，即只需要对优先级高的波形进行灰度叠加。

因此，为了适应上述情况，在另一实施例中，灰度叠加子单元2071还用于在进行灰度叠加时，判断到待写入的灰度等级信息对应的波形通道的优先级高于已存储在存储子单元2072相应地址的灰度等级信息对应的波形通道的优先级时，将待写入的灰度等级信息作为初值写入存储子单元2072该相应地址中；判断到待写入的灰度等级信息对应的波形通道的优先级等于已存储在存储子单元2072相应地址的灰度等级信息对应的波形通道的优先级时，将待写入的灰度等级信息叠加到存储子单元2072相应地址的灰度等级信息中，即实现灰度等级的叠加；判断到待写入的灰度等级信息对应的波形通道的优先级小于已存储在存储子单元2072相应地址的灰度等级信息对应的波形通道的优先级时，放弃待写入的灰度等级信息，保持存储子单元2072相应地址的灰度等级信息不变。

请参考图3，本实施例还相应提供了一种灰度等级数字示波器的波形处理方法，包括下面步骤：

步骤301：降采样单元对获取到的数据进行降采样处理。

步骤302：第一存储单元存储降采样处理后的数据。

步骤303：缓存单元从第一存储单元中读取并缓存当前待处理的数据。

步骤304：灰度叠加处理单元从缓存单元中读取数据，对其进行灰度叠加处理，得到灰度等级信息，以用于显示。

本实施例中，步骤304具体为：灰度叠加子单元依次读取缓存单元中存储的数据，并根据读取的数据对存储在存储子单元内的灰度等级信息进行叠加处理；直到存储子单元内存储的灰度等级信息的数据量达到预设值时，将所有灰度等级信息输出，以用于显示，并初始化存储子单元。

本实施例提供的波形处理方法对应于上述波形处理模块的工作过程，因此，此处不再对方法进行赘述。

实施例二

对于实施例一提供的灰度等级数字示波器，其在进行灰度叠加处理时，如果每次都只从外部大容量存储器读取一个数据进行处理，那么最大的数据量下处理完一帧波形数据需要的时间为最大存储深度次处理时钟。所以，该灰度叠加处理方式的处理速度较慢。

请参考图4，为解决上述处理速度慢的问题，本实施例提供了另一种灰度等级数字示波器，其与实施例一的区别在于，灰度叠加处理单元包括预处理子单元2073、灰度叠加子单元2071和存储子单元2072。

存储子单元2072用于存储每一显示列的灰度等级信息。

请结合参考图5，预处理子单元2073包括N个并行的内部RAM(随机存取存储器)(图5中将内部RAM标示为histogram_buf N-1)，N为大于等于2的整数；预处理子单元2073用于从缓存单元206中读取与N个内部RAM依次对应的N个数据，分别将N个数据的数值作为读取地址，将各个内部RAM的读取地址内的数据分别加上第二强度步进值，分别重新写入各个内部RAM对应的读取地址内。需要说明的是，各个内部RAM在写入数据时已经过初始化，其各个地址的初始值为0，第二强度步进值可以取值为1。

预处理子单元2073还用于在从缓存单元206读取的数据量满足灰度等级示波器显示一列所需要的数据量时，将各个内部RAM相同地址存储的数据进行累加，作为灰度等级信息，将该灰度等级信息输出到灰度叠加子单元2071，清零内部RAM存储的数据后继续读取缓存单元206中的数据。

灰度叠加子单元2071用于根据获取的灰度等级信息对已存储在存储子单元2072中的灰度等级信息进行叠加处理，并在存储子单元2072存储的灰度等级信息的数据量达到预设值时，将所有灰度等级信息输出，以用于显示，并初始化存储子单元2072，以准备一下次灰度叠加操作。通常，上述预设值可以是几十帧的数据量。

具体的，每个内部RAM的大小可以为8bits*256地址深度，内部RAM的大小由ADC转换器的位数、设定的灰度等级以及RAM的个数N决定的，256个地址深度直接等于ADC转换器的位数对应的码字数量。

本实施例中，通过并行的N内部RAM对数据进行预处理，相比于实施例一，其处理速度可提高N倍。然而，当波形处理模块采用FPGA实现时，考虑到FPGA内部的资源及第一存储单元204的接口环境，本实施例优选的，采用10个内部RAM。

下面以10个内部RAM为例，分成两种情况对本实施例中灰度叠加处理单元207的工作原理进行说明。

(1)如果屏幕上显示一列需要的数据量比一次读取的N个数据的数据量相等或为其整数倍时。

通常，屏幕上显示一列需要的数据量只能是比N小或者是N的整数倍，以屏幕上显示一列需要的数据量为30个数据为例。预处理子单元2073从缓存单元206中读取一次数据(10个数据)后，根据第二强度步进值改写所有内部RAM，然后继续从缓存单元206中读取下一次数据(10个数据)，根据第二强度步进值改写各个内部RAM，直到读取完30个数据后，预处理子单元2073分别将10个内部RAM中相同地址存储的数据进行累加，作为灰度等级信息，将该灰度等级信息输出到灰度叠加子单元2071。灰度叠加子单元2071将该列的灰度等级信息存储在存储子单元2072中，在获取到下一帧相同列的灰度等级信息后，将其叠加到已存储在存储子单元2072中的灰度等级信息上。

(2)如果屏幕上显示一列需要的数据量比一次读取的N个数据的数据量小时。

为了适应此情况，本实施例中，灰度叠加处理单元207还包括位于预处理子单元2073和灰度叠加子单元2071之间的选择子单元2074，用于在灰度等级示波器显示一列所需要的数据量为M个数据的数据量，且M为大于1小于N的整数时，根据M与N的关系选择部分内部RAM，将选择的各个内部RAM中相同地址存储的数据进行累加，作为灰度等级信息，将该灰度等级信息输出到灰度叠加子单元2071。

此处以屏幕上显示一列需要的数据量为4个数据为例，预处理子单元2073读取一次数据(10个数据)后，根据第二强度步进值改写所有内部RAM，选择子单元2074首先选择第1-4个内部RAM，分别将各个内部RAM中相同地址存储的数据进行累加，作为灰度等级信息，将该灰度等级信息输出到灰度叠加子单元2071，灰度叠加子单元2071将该列的灰度等级信息存储在存储子单元2072中。选择子单元2074再选择第5-8个内部RAM，分别将各个内部RAM中相同地址存储的数据进行累加，作为灰度等级信息，将该灰度等级信息输出到灰度叠加子单元2071，灰度叠加子单元2071将该列的灰度等级信息存储在存储子单元2072中。选择子单元2074最后选择第9-10个内部RAM，分别将各个内部RAM中相同地址存储的数据进行累加，作为灰度等级信息，将该灰度等级信息输出到灰度叠加子单元2071，灰度叠加子单元2071将该列的灰度等级信息存储在存储子单元2072中。之后，预处理子单元2073继续读取下一次数据，此时，选择单元2074首先选择第1-2个内部RAM，分别将各个内部RAM中相同地址存储的数据进行累加，作为灰度等级信息，将该灰度等级信息输出到灰度叠加子单元2071，灰度叠加子单元2071将该列的灰度等级信息存储在存储子单元2072中，与前一次存储的第9-10个内部RAM累加输出的灰度等级信息进行结合，以得到完整的一列的灰度等级信息。

本实施例与实施例一相似，对于使用多个通道的多通道数字示波器，灰度叠加子单元2071也可以采用同样的优先级模式进行灰度叠加处理，此处不进行赘述。

同样，请参考图3，本实施例还相应提供了一种灰度等级数字示波器的波形处理方法，其与实施例一的区别在于：

步骤304具体为：预处理子单元从缓存单元中读取与N个内部RAM依次对应的N个数据，分别将N个数据的数值作为读取地址，将各个内部RAM的读取地址内的数据分别加上第二强度步进值，分别重新写入各个内部RAM对应的读取地址内。

预处理子单元在从缓存单元读取的数据量满足灰度等级示波器显示一列所需要的数据量时，将各个内部RAM相同地址存储的数据进行累加，作为灰度等级信息，将该灰度等级信息输出到灰度叠加子单元，清零内部RAM存储的数据后继续读取缓存单元中的数据。

灰度叠加子单元根据获取的灰度等级信息对已存储在存储子单元中的灰度等级信息进行叠加处理，并在存储子单元存储的灰度等级信息的数据量达到预设值时，将所有灰度等级信息输出，以用于显示。

本实施例提供的波形处理方法对应于上述波形处理模块的工作过程，因此，此处不再对方法进行赘述。

本申请实施例提供的灰度等级数字示波器及其波形处理模块和方法，不对降采样后的数据进行压缩处理，把降采样后的所有原始数据先存储在第一存储单元中，再从第一存储单元里面读出并发送到灰度叠加处理单元，因此，在波形显示时，不会损失大量数据，尤其是在大存储深度下，在灰度叠加后，波形能够拥有明显的灰度等级，对于密集波形，也能够保留所有的细节。进一步，为了提高灰度叠加的处理速度，通过内部RAM对数据进行并行处理，以保证在波形具有明显的灰度等级的前提下，具有更快的灰度叠加处理速度。

本领域技术人员可以理解，上述实施方式中各种方法的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关硬件完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器、随机存取存储器、磁盘或光盘等。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (8)

1.一种灰度等级数字示波器的波形处理模块，其特征在于，包括：

降采样单元，用于对获取到的数据进行降采样处理；

第一存储单元，用于存储降采样处理后的数据；

缓存单元，用于从第一存储单元中读取并缓存当前待处理的数据；

灰度叠加处理单元，用于从缓存单元中读取数据，对其进行灰度叠加处理，得到灰度等级信息，以用于显示；

所述灰度叠加处理单元包括灰度叠加子单元和存储子单元；

所述存储子单元用于存储每一显示列的灰度等级信息；

灰度叠加子单元用于依次读取缓存单元中存储的数据，并根据读取的数据对存储在存储子单元内的灰度等级信息进行叠加处理；直到存储子单元内存储的灰度等级信息的数据量达到预设值时，将所有灰度等级信息输出，以用于显示，并初始化存储子单元。

2.如权利要求1所述的波形处理模块，其特征在于，灰度叠加子单元根据读取的数据对存储在存储子单元内的灰度等级信息进行叠加处理时，具体为：灰度叠加子单元将当前待处理数据存储在缓存单元中的地址信息作为第一地址，将当前待处理数据的值当作第二地址，将第一地址和第二地址拼接得到第三地址，将存储子单元中第三地址的数据加上第一强度步进值后，重新写入所述第三地址内，据此依次对所有数据进行处理。

3.如权利要求1所述的波形处理模块，其特征在于，灰度叠加处理单元包括预灰度叠加子单元、灰度叠加子单元和存储子单元；

所述存储子单元用于存储每一显示列的灰度等级信息；

所述预灰度叠加子单元包括N个并行的内部RAM，N为大于等于2的整数；预灰度叠加子单元用于从所述缓存单元中读取与所述N个内部RAM依次对应的N个数据，分别将所述N个数据的数值作为读取地址，将各个内部RAM的读取地址内的数据分别加上第二强度步进值，分别重新写入各个内部RAM对应的读取地址内；

预灰度叠加子单元还用于在从缓存单元读取的数据量满足灰度等级示波器显示一列所需要的数据量时，将各个内部RAM相同地址存储的数据进行累加，作为灰度等级信息，将所述灰度等级信息输出到灰度叠加子单元，清零内部RAM存储的数据后继续读取缓存单元中的数据；

灰度叠加子单元用于根据获取的灰度等级信息对已存储在存储子单元中的灰度等级信息进行叠加处理，并在存储子单元存储的灰度等级信息的数据量达到预设值时，将所有灰度等级信息输出，以用于显示。

4.如权利要求3所述的波形处理模块，其特征在于，灰度叠加处理单元还包括位于预灰度叠加子单元和灰度叠加子单元之间的选择子单元，用于在灰度等级示波器显示一列所需要的数据量为M个数据的数据量，且M为大于1小于N的整数时，根据M与N的关系选择部分内部RAM，将选择的各个内部RAM中相同地址存储的数据进行累加，作为灰度等级信息，将所述灰度等级信息输出到灰度叠加子单元。

5.如权利要求1-4任一项所述的波形处理模块，其特征在于，对于多通道数字示波器，灰度叠加子单元还用于在进行灰度叠加时，判断到待写入的灰度等级信息对应的波形通道的优先级高于已存储在存储子单元相应地址的灰度等级信息对应的波形通道的优先级时，将待写入的灰度等级信息作为初值写入存储子单元该相应地址中；判断到待写入的灰度等级信息对应的波形通道的优先级等于已存储在存储子单元相应地址的灰度等级信息对应的波形通道的优先级时，将待写入的灰度等级信息叠加到存储子单元相应地址的灰度等级信息中；判断到待写入的灰度等级信息对应的波形通道的优先级小于已存储在存储子单元相应地址的灰度等级信息对应的波形通道的优先级时，放弃待写入的灰度等级信息，保持存储子单元相应地址的灰度等级信息不变。

6.一种灰度等级数字示波器的波形处理方法，其特征在于，包括：

降采样单元对获取到的数据进行降采样处理；

第一存储单元存储降采样处理后的数据；

缓存单元从第一存储单元中读取并缓存当前待处理的数据；

灰度叠加处理单元从缓存单元中读取数据，对其进行灰度叠加处理，得到灰度等级信息，以用于显示；

所述灰度叠加处理单元包括灰度叠加子单元和存储子单元，存储子单元存储有每一显示列的灰度等级信息；

灰度叠加处理单元从缓存单元中读取数据，对其进行灰度叠加处理，得到灰度等级信息，以用于显示，具体为：

灰度叠加子单元依次读取缓存单元中存储的数据，并根据读取的数据对存储在存储子单元内的灰度等级信息进行叠加处理；直到存储子单元内存储的灰度等级信息的数据量达到预设值时，将所有灰度等级信息输出，以用于显示，并初始化存储子单元。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，灰度叠加处理单元包括预灰度叠加子单元、灰度叠加子单元和存储子单元，所述存储子单元存储有每一显示列的灰度等级信息，所述预灰度叠加子单元包括N个并行的内部RAM，N为大于等于2的整数；

灰度叠加处理单元从缓存单元中读取数据，对其进行灰度叠加处理，得到灰度等级信息，以用于显示，具体为：

预灰度叠加子单元从所述缓存单元中读取与所述N个内部RAM依次对应的N个数据，分别将所述N个数据的数值作为读取地址，将各个内部RAM的读取地址内的数据分别加上第二强度步进值，分别重新写入各个内部RAM对应的读取地址内；

预灰度叠加子单元在从缓存单元读取的数据量满足灰度等级示波器显示一列所需要的数据量时，将各个内部RAM相同地址存储的数据进行累加，作为灰度等级信息，将所述灰度等级信息输出到灰度叠加子单元，清零内部RAM存储的数据后继续读取缓存单元中的数据；

灰度叠加子单元根据获取的灰度等级信息对已存储在存储子单元中的灰度等级信息进行叠加处理，并在存储子单元存储的灰度等级信息的数据量达到预设值时，将所有灰度等级信息输出，以用于显示。

8.一种灰度等级数字示波器，包括数据采集装置和显示装置，所述数据采集装置包括将采集的信息进行AD转换的AD转换器，所述显示装置用于根据灰度等级信息显示波形；其特征在于，还包括如权利要求1-5任一项所述的波形处理模块，所述波形处理模块通过ADC接口与所述AD转换器连接，用于获取数据采集装置采集的数据，并将灰度叠加处理得到的灰度等级信息输出给显示装置，以用于显示。