CN104793031A - 一种示波器显示缩放方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种示波器显示缩放方法与装置，所述方法包括：波形数据采集步骤：采集待测信号，将其转换成数字待测信号；波形轨迹映射步骤：对数字待测信号进行波形轨迹映射，将其转换为包括时间、幅度二维信息的波形数据并储存；波形缩放步骤：在波形轨迹映射步骤的同时，根据当前缩放比例自动计算从存储的波形数据中读数时的抽行参数，并根据该抽行参数读取需要显示的每一行波形数据；波形和菜单合并步骤：将根据抽行参数读取出来的波形数据与菜单数据合并，形成用于显示的波形、菜单数据。本申请实现了高捕获率下的波形轨迹映射和波形缩放处理的并行处理，实时性较强。
Description
技术领域
本申请涉及数字示波器领域，尤其是一种示波器显示缩放方法与装置。
背景技术
在现代测试测量领域，工程师在使用示波器测试一个具体的信号时，往往既需要关注其波形的形状，同时又要关注具体的一些信号参数。因此，在示波器测量功能打开时，希望测量结果能够与信号波形分开显示使得不影响观察，这就要求将测量结果与信号波形分开在两个隔离的窗口中进行显示。工程师进行波形观测的时候，有时候希望对屏幕波形进行缩放以便更好地观测波形。然而传统的示波器，其显示菜单、测量信号的参数等有时会与波形重叠而影响观察，同时它还不支持屏幕波形缩放。在一些高端示波器，其采用纯软件的算法来对屏幕波形进行缩放处理，但由于其采用的是纯软件的做法，导致波形映射和波形缩放处理不能同时进行，因而实时性较差，无法应用到具有高波形捕获率的示波器设计中。
发明内容
本申请提供一种示波器显示缩放方法与装置，实现了高捕获率下的波形轨迹映射和波形缩放处理的并行处理，实时性较强。
根据本申请的第一方面，本申请提供一种示波器显示缩放方法，包括以下步骤：
波形数据采集步骤：采集待测信号，将其转换成数字待测信号；
波形轨迹映射步骤：对数字待测信号进行波形轨迹映射，将其转换为包括时间、幅度二维信息的波形数据并储存；
波形缩放步骤：在波形轨迹映射步骤的同时，根据当前缩放比例自动计算从存储的波形数据中读数时的抽行参数，并根据该抽行参数读取需要显示的每一行波形数据；
波形和菜单合并步骤：将根据抽行参数读取出来的波形数据与菜单数据合并，形成用于显示的波形、菜单数据。
根据本申请的第二方面，本申请提供一种示波器显示缩放装置，包括：
波形数据采集模块(101)，用于执行波形数据采集步骤：采集待测信号，将其转换成数字待测信号；
波形轨迹映射模块(103)，用于执行波形轨迹映射步骤：对数字待测信号进行波形轨迹映射，将其转换为包括时间、幅度二维信息的波形数据；
双口随机存取存储器(104)，用于储存波形轨迹映射模块(103)输出的波形数据；
波形缩放模块(105)，用于执行波形缩放步骤：在波形轨迹映射步骤的同时，根据当前缩放比例自动计算从所述双口随机存取存储器(104)中读数时的抽行参数，并根据该抽行参数读取需要显示的每一行波形数据；所述波形缩放模块(105)为一可编程逻辑器件。
数据合并模块(107)，用于执行波形和菜单合并步骤：将根据抽行参数读取出来的波形数据与菜单数据合并，形成用于显示的波形、菜单数据。
本申请的有益效果是：
由于在执行波形轨迹映射步骤同时，还执行波形缩放步骤即在波形轨迹映射步骤的同时，根据当前缩放比例自动计算从存储的波形数据中读数时的抽行参数，并根据该抽行参数读取需要显示的每一行波形数据；而且，引入了一用于执行波形缩放步骤的波形缩放模块，波形缩放模块为一可编程逻辑器件，和引入了一双口随机存取存储器，使得本申请在对波形进行缩放的同时不影响波形数据采集、处理和波形轨迹映射，因此有利于高捕获率的实现。
附图说明
图1为本申请示波器显示缩放方法的一种实施例的流程图；
图2为本申请示波器显示缩放装置的一种实施例的结构示意图。
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。
如图1所示，为本申请公开的示波器显示缩放方法的一种实施例的流程图。如图1所示，本申请一个实施例中，示波器显示缩放方法包括以下步骤：
波形数据采集步骤S101：采集待测信号，将其转换成数字待测信号。
波形数据预处理步骤S102：对上述数字待测信号进行幅度预处理，使其波形在屏幕波形显示区压缩比大于0.5时完整不会断开。有本申请的另一些实施例中，可以不包括此波形数据预处理步骤S102。
波形轨迹映射步骤S103：对数字待测信号进行波形轨迹映射，将其转换为包括时间、幅度二维信息的波形数据并储存。在一些未包括波形数据预处理步骤S102的实施例中，波形轨迹映射步骤S103是对波形数据采集步骤S101中的数字待测信号进行波形轨迹映射；在一些包括波形数据预处理步骤S102的实施例中，波形轨迹映射步骤S103是对波形数据预处理步骤S102中经过幅度预处理的数字待测信号进行波形轨迹映射。
波形缩放步骤S104：在波形轨迹映射步骤S103执行的同时，根据当前缩放比例自动计算从存储的波形数据中读数时的抽行参数，并根据该抽行参数读取需要显示的每一行波形数据。
波形RGB转换步骤S105：对根据抽行参数读取出来的每一行波形数据进行RGB转换。有本申请的另一些实施例中，可以不包括此波形数据预处理步骤S102。
波形和菜单合并步骤S106：将根据抽行参数读取出来的波形数据与菜单数据合并，形成用于显示的波形、菜单数据。在一些未包括波形RGB转换步骤S105的实施例中，波形和菜单合并步骤S106是将波形缩放步骤S104中根据抽行参数读取出来的波形数据与菜单数据合并；在一些包括波形RGB转换步骤S105的实施例中，波形和菜单合并步骤S106是将波形RGB转换步骤S105中经RGB转换的波形数据与菜单数据合并。
显示步骤S107：在示波器的屏幕上显示所述波形、菜单数据，以供用户观察。
相应地，本申请还公开了一种示波器显示缩放装置，用于执行上述示波器显示缩放方法。如图2所示，为本申请示波器显示缩放装置的一种实施例的结构示意图。如图2所示，在本申请的一个实施例中，示波器显示缩放装置包括：
波形数据采集模块101，用于执行波形数据采集步骤S101：采集待测信号，将其转换成数字待测信号。在一些实施例中，波形数据采集模块101对待测信号进行模数转换得到数字信号，并根据用户在示波器上设定的各种波形条件来处理采集到的波形信号。
波形预处理模块102，用于执行波形数据预处理步骤S102：对波形数据采集模块101输出的数字待测信号进行幅度预处理，使其波形在屏幕波形显示区压缩比大于0.5时完整不会断开。换言之，波形预处理模块102是当示波器屏幕波形区域垂直方向压缩比大于0.5时(即压缩超过一半)，先做一个幅度上的预处理。波形预处理模块102的引入，可以有效防止压缩比大于0.5时波形断开的问题。有本申请的一些实施例中，可以不包括此波形预处理模块102。
波形轨迹映射模块103，用于执行波形轨迹映射步骤S103：对数字待测信号进行波形轨迹映射，将其转换为包括时间、幅度二维信息的波形数据。在一些包括波形预处理模块102的实施例中，波形轨迹映射模块103的输入端与波形预处理模块102的输出端相连；在一些不包括波形预处理模块102的实施例中，波形轨迹映射模块103的输入端与波形数据采集模块101的输出端相连。
双口随机存取存储模块104，用于储存波形轨迹映射模块103输出的波形数据。
波形缩放模块105，用于执行波形缩放步骤S104：在波形轨迹映射步骤的同时，根据当前缩放比例自动计算从所述双口随机存取存储模块104中读数时的抽行参数，并根据该抽行参数读取需要显示的每一行波形数据。换言之，波形轨迹映射模块103在向双口随机存取存储模块104写入经波形轨迹映射后的波形数据的同时，波形缩放模块105根据当前缩放比例自动计算从双口随机存取存储模块104中读数时的抽行参数，并根据该抽行参数从双口随机存取存储模块104读取需要显示的每一行波形数据。例如，某情况下示波器屏幕上有400行波形数据，某种操作后，示波器屏幕波形区域只剩下300行波形数据，那么波形缩放模块105就要计算出从400行的显存区——即双口随机存取存储模块104中将哪300行波形数据读取出来进行显示。抽行参数是由示波器配置的，用于计算最终参与显示的行数。波形缩放模块105为一可编程逻辑器件，使得屏幕波形缩放处理时不影响前端波形的采集、处理和轨迹映射，因此有利于高捕获率的实现。而在一些利用纯软件实现波形缩放的示波器中，由于其采用图像压缩算法来对屏幕波形进行缩放处理，波形转迹映射和波形缩放处理不能同时进行，实时性较差，无法应用到具有高波形捕获率的示波器设计中。
由上面可以看出，在波形轨迹映射模块103与双口随机存取存储模块104进行数据通信的同时，波形缩放模块105也可与双口随机存取存储模块104进行数据通信，因此实现了波形轨迹映射和波形缩放处理的并行处理。
波形RGB转换模块106，其输入端与波形缩放模块105的输出端相连；波形RGB转换模块106用于执行波形RGB转换步骤S105：对波形缩放模块105输出数据，即根据抽行参数从双口随机存取存储模块104读取出来的每一行波形数据进行RGB转换。本申请的一些实施例，先对屏幕波形进行缩放处理，之后再做RGB的转换，实现简单，实时性很强，容易在可编程逻辑器件中实现。有本申请的一些实施例中，可以不包括此波形RGB转换模块106。
数据合并模块107，用于执行波形和菜单合并步骤：将根据抽行参数读取出来的波形数据与菜单数据合并，形成用于显示的波形、菜单数据。在一些包括波形RGB转换模块106的实施例中，数据合并模块107的输入端与波形RGB转换模块106的输出端相连；在一些不包括波形RGB转换模块106的实施例中，数据合并模块107的输入端与波形缩放模块105的输出端相连。
显示模块108，其输入端与数据合并模块107相连，用于执行显示步骤S107：显示所述波形、菜单数据。在一些实施中，显示模块108可以包括一液晶显示器(Liquid Crystal Display)。
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 (9)
1.一种示波器显示缩放方法，其特征在于，包括以下步骤：
波形数据采集步骤：采集待测信号，将其转换成数字待测信号；
波形轨迹映射步骤：对数字待测信号进行波形轨迹映射，将其转换为包括时间、幅度二维信息的波形数据并储存；
波形缩放步骤：在波形轨迹映射步骤的同时，根据当前缩放比例自动计算从存储的波形数据中读数时的抽行参数，并根据该抽行参数读取需要显示的每一行波形数据；
波形和菜单合并步骤：将根据抽行参数读取出来的波形数据与菜单数据合并，形成用于显示的波形、菜单数据。
2.如权利要求1所述的示波器显示缩放方法，其特征在于，还包括一位于波形轨迹映射步骤之前的波形数据预处理步骤：
对数字待测信号进行幅度预处理，使其波形在屏幕波形显示区压缩比大于0.5时完整不会断开。
3.如权利要求1所述的示波器显示缩放方法，其特征在于，还包括一位于波形缩放步骤之后、波形和菜单合并步骤之前的波形RGB转换步骤：
对根据抽行参数读取出来的每一行波形数据进行RGB转换。
4.如权利要求1所述的示波器显示缩放方法，其特征在于，还包括一位于波形和菜单合并步骤之后的显示步骤：显示所述波形、菜单数据。
5.一种示波器显示缩放装置，其特征在于，包括：
波形数据采集模块(101)，用于执行波形数据采集步骤：采集待测信号，将其转换成数字待测信号；
波形轨迹映射模块(103)，用于执行波形轨迹映射步骤：对数字待测信号进行波形轨迹映射，将其转换为包括时间、幅度二维信息的波形数据；
双口随机存取存储模块(104)，用于储存波形轨迹映射模块(103)输出的波形数据；
波形缩放模块(105)，用于执行波形缩放步骤：在波形轨迹映射步骤的同时，根据当前缩放比例自动计算从所述双口随机存取存储模块(104)中读数时的抽行参数，并根据该抽行参数读取需要显示的每一行波形数据。
数据合并模块(107)，用于执行波形和菜单合并步骤：将根据抽行参数读取出来的波形数据与菜单数据合并，形成用于显示的波形、菜单数据。
6.如权利要求5所述的示波器显示缩放装置，其特征在于，还包括一波形预处理模块(102)，其输入端与数据采集模块(101)的输出端相连，输出端与波形轨迹映射模块(103)的输入端相连；所述波形预处理模块(102)用于执行波形数据预处理步骤：对数字待测信号进行幅度预处理，使其波形在屏幕波形显示区压缩比大于0.5时完整不会断开。
7.如权利要求5所述的示波器显示缩放装置，其特征在于，还包括一波形RGB转换模块(106)，其输入端与波形缩放模块(105)的输出端相连，输出端与数据合并模块(107)的输入端相连；所述波形RGB转换模块(106)用于执行波形RGB转换步骤：对根据抽行参数读取出来的每一行波形数据进行RGB转换。
8.如权利要求5所述的示波器显示缩放装置，其特征在于，还包括一显示模块(108)，其输入端与数据合并模块(107)相连，用于执行显示步骤：显示所述波形、菜单数据。
9.如权利要求5所述的示波器显示缩放装置，其特征在于，所述波形缩放模块(105)为一可编程逻辑器件。
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