CN105954558B - 一种多通道信号示波器和并行映射和显示的方法 - Google Patents

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Abstract

一种多通道信号示波器，包括：数据采集控制单元，所述数据采集控制单元采集每个通道的信号数据；数据处理单元，所述数据处理单元并行处理信号数据；坐标转换单元，所述坐标转换单元并行地将信号数据转换成坐标数据；坐标综合单元，所述坐标综合单元将所述坐标数据进行综合处理并得到统一的坐标数据；数据映射单元，所述数据映射单元将坐标数据转换为二维数据并映射到内部存储器中；颜色转换单元，所述颜色转换单元将二维数据进行颜色模式转换；图像合并单元，所述图像合并单元将图像数据与软件生成的网格菜单数据合并；显示屏。

Description

一种多通道信号示波器和并行映射和显示的方法
技术领域
本发明涉及一种多通道信号示波器，具体涉及一种多通道信号示波器和并行映射和显示的方法。
背景技术
电子工程师在使用示波器进行测试测量时，往往会使用多个通道来测试不同的信号。目前国内外所有厂商的示波器在多通道同时工作时，其波形捕获率相对于只有一个通道工作时都存在不同程度的降低，因此，在多通道同时工作时，示波器捕获异常信号的能力会下降。
在现有技术方案中，从数据存储器中将各通道数据读取出来进行处理和映射时，各通道数据是顺序处理的，也就是处理完一个通道后才能处理下一个通道，这导致了多个通道同时工作时，其数据处理时间和单个通道工作时不一致，并使波形捕获率降低。这就要求示波器在多个通道同时工作时必须具备与单个通道工作时同样的波形捕获率。
发明内容
本申请提供一种多通道信号示波器和并行映射和显示的方法。
根据第一方面，本发明提供一种多通道信号示波器,其特征在于，包括：
数据采集控制单元，所述数据采集控制单元采集每个通道的信号数据；
数据处理单元，所述数据处理单元并行处理信号数据；
坐标转换单元，所述坐标转换单元并行地将信号数据转换成坐标数据；
坐标综合单元，所述坐标综合单元将所述坐标数据进行综合处理并得到统一的坐标数据；
数据映射单元，所述数据映射单元将坐标数据转换为二维数据并映射到内部存储器中，且将所述二维数据传输到颜色转换单元；
颜色转换单元，所述颜色转换单元将二维数据进行颜色模式转换，得到波形图像数据并传输到图像合并单元；
图像合并单元，所述图像合并单元将图像数据与软件生成的网格菜单数据合并，形成最终的屏幕数据并发送到显示屏上；
显示屏，与图像合并单元连接。
根据第二方面，本发明提供一种多通道信号并行映射和显示的方法，其特征在于，
数据采集单元并行地采集多个通道的数据并存储到数据存储器中；
数据处理单元一次性地从数据存储器中读取多个通道的数据并传输给一一对应的坐标转换单元；
坐标转换单元并行地将数据处理单元输出的数据转换成坐标数据并传输到坐标综合单元；
坐标综合单元将所述坐标数据进行综合处理，得到统一的坐标数据；
数据映射单元将所述统一的坐标数据转换为二维数据并映射到内部存储器中，且将所述二维数据传输到颜色转换单元；
颜色转换单元对二维数据进行颜色模式转换成波形图像数据并传输到图像合并单元；
图像合并单元将波形图像数据与软件生成的网格菜单数据进行合并从而形成最终的屏幕数据并发送到显示屏上显示。
附图说明
图1为现有技术方案的示波器结构图；
图2为多通道信号示波器的结构图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
图1示出了现有技术方案的示波器结构图。如图1所示，该技术方案由可编程逻辑器件加上独立的显示存储器芯片来实现波形的映射和显示，其中，示波器需要多片显示存储器芯片。输入信号由N个通道组成(N大于等于1)；可编程逻辑器件中主要包含数据采集控制单元、数据处理单元、数据映射单元、颜色转换单元、图像合并单元、调度控制单元以及参数配置单元等。数据采集控制单元进行多通道数字信号的采集及存储；数据处理单元对采集到的各通道数字信号进行处理；然后由数据映射单元将处理后的数字信号映射为二维的波形数据并存入显存中；颜色转换单元将映射后的数据转换成RGB图像数据；接着图像合并单元再将波形数据与CPU生成的屏幕网格、菜单等数据进行合并处理，最后送给显示屏进行显示。
图2示出了多通道信号示波器的结构图。在本发明实施例中，与现有方案相比较，本发明去掉了外部显示存储芯片，完全利用可编程逻辑器件内部RAM资源来实现波形的映射；
首先，在处理多个通道的数据时，数据采集控制单元会对多个输入通道的数据进行处理，将采集到的模拟信号数据处理成数字信号数据，并且将该数据存储到数据存储器中。
其次，N个数据通道一一对应N个数据处理单元，每个数据处理单元只处理一个通道的数据，因此数据处理单元并行地处理数据处理单元的数据，这大大提高了数据处理速度和处理效率。
进而，N个坐标转换单元与N个数据处理单元一一对应，因此坐标转换单元能够并行地同时处理N个由数据处理单元处理完成的数据，该坐标转换单元将相应的数据转换成坐标数据。
进而，N个坐标数据在坐标综合单元中进行综合处理，从而得到一个统一的坐标数据。
进而，数据映射单元再将坐标综合单元输出的统一坐标数据转换为二维数据，并映射到可编程逻辑器件的内部存储器(RAM)中，从而实现多通道数字信号到二维数据的转换。
进而，颜色转换单元对数据映射单元输出的二维数据进行颜色模式(RGB)转换从而得到波形图像。所谓是色彩模式转换是指通过对红(R)、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的，RGB即是代表红、绿、蓝三个通道的颜色，这个标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色。
最后图像处理单元再将经过颜色模式(RGB)转换后的波形图像数据与软件生成的网格菜单数据合并，形成最终的屏幕数据发送给显示屏显示。
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、随机存储器、磁盘或光盘等。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (8)

1.一种多通道信号示波器,其特征在于，包括：
数据采集控制单元，所述数据采集控制单元采集每个通道的信号数据；
数据处理单元，所述数据处理单元并行处理信号数据；
坐标转换单元，所述坐标转换单元并行地将信号数据转换成坐标数据并传输到坐标综合单元；
坐标综合单元，所述坐标综合单元将所述坐标数据进行综合处理并得到统一的坐标数据；
数据映射单元，所述数据映射单元将坐标综合单元得到的统一的坐标数据转换为二维数据并映射到内部存储器中，且将所述二维数据传输到颜色转换单元；
颜色转换单元，所述颜色转换单元将二维数据进行颜色模式转换，得到波形图像数据并传输到图像合并单元；
图像合并单元，所述图像合并单元将图像数据与软件生成的网格菜单数据合并，形成最终的屏幕数据并发送到显示屏上；
显示屏，与图像合并单元连接。
2.如权利要求1所述的示波器，其特征在于，所述数据采集控制单元将采集的数据存储到数据存储器中。
3.如权利要求1所述的示波器，其特征在于，所述数据处理单元是同时对多个采集数据进行处理。
4.如权利要求1所述的示波器，其特征在于，所述坐标转换单元与数据处理单元一一对应。
5.如权利要求1所述的示波器，其特征在于，所述内部存储器包含于可编程逻辑器件中。
6.如权利要求1所述的示波器，其特征在于，坐标数据一次性映射到内部存储器中。
7.如权利要求1所述的示波器，其特征在于，所述数据采集单元并行地采集多个通道的数据。
8.一种多通道信号并行映射和显示的方法，其特征在于，
数据采集单元并行地采集多个通道的数据并存储到数据存储器中；
数据处理单元一次性地从数据存储器中读取多个通道的数据并传输给一一对应的坐标转换单元；
坐标转换单元并行地将数据处理单元输出的数据转换成坐标数据并传输到坐标综合单元；
坐标综合单元将所述坐标数据进行综合处理，得到统一的坐标数据；
数据映射单元将所述统一的坐标数据转换为二维数据并映射到内部存储器中，且将所述二维数据传输到颜色转换单元；
颜色转换单元对二维数据进行颜色模式转换成波形图像数据并传输到图像合并单元；
图像合并单元将波形图像数据与软件生成的网格菜单数据进行合并从而形成最终的屏幕数据并发送到显示屏上显示。
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