CN107290577A - 一种示波器数据处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种示波器数据处理系统及方法。该系统获取示波器捕捉到的电子信号的波形数据及波形图，并将上述波形数据及波形图存储成第一波形数据文档及第二波形图文档。在完成多个电子信号的测试后，工程师可以选择多个电子信号的第一波形数据文档及第二波形图文档进行整合，生成第三波形数据文档及第四波形图文档。上述第四波形图文档会以图形界面的形式显示给工程师。工程师在上述图形界面上选择单个或多个关键点进行X轴或者Y轴方向上的指标分析计算，该分析计算调用的数学函数依据需求选择。上述分析数据存储到一个第五分析波形数据文档中。将第五分析波形数据文档内容显示在上述整合显示模块输出的图形界面上，方便工程师查看分析结果。

Description

一种示波器数据处理系统及方法

技术领域

本发明涉及电子信号的测试领域，尤其涉及一种对示波器测试电子信号捕捉到的数据进行后期处理的系统及方法。

背景技术

随着电子产品的功能越来越强，体积越来越小，电路密度和复杂度都成倍的提高。工程师在电子产品研发阶段使用示波器进行功能及指标验证测试的难度也随之增加不少。测试多个（数量超过4个）电子信号之间时序关系或者多个电子信号指标差异，用于验证及优化系统功能及指标是越来越常见的测试需求，即使将示波器上常见的4个通道全部使用上，也存在数量不足的困扰。同时一个工程师在待测设备电路密度较高，面积有限的状况下，除了要执行待测设备的测试用例要求的测试前置步骤，还需要将示波器测试探头置于待测设备上指定的测试点上，为了保证可靠且有效的测试结果，工程师每次也就只能进行一个测试通道的电子信号测试。在工程师克服了这些困境，分多次完成了多个电子信号的测试后，还需要花费较多的时间及精力将多次测试得到的波形图汇总在一起，只能对照观察，粗略估算出多个电子信号的时序关系。这些示波器波形数据后期处理工作不仅对新手工程师而言有难度，也给老道的工程师带来了额外的工作量。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提出一种示波器数据处理系统及方法，本发明技术方案可以将已经测试的多个电子信号的波形图文件及波形数据文档进行整合及分析，并以图形界面的形式显示整合后的波形图，便于工程师查看多个电子信号汇总在一起的波形图。

一种示波器数据处理系统，该系统安装并运行在一台示波器中，包含以下模块：波形数据获取模块、波形图获取模块、波形数据存储模块、波形图存储模块、整合执行模块、整合存储模块、整合显示模块；

所述波形数据获取模块，用于获取示波器测试的电子信号的波形数据；

所述波形数据存储模块，用于将所述波形数据获取模块获取的电子信号的波形数据存储到一个第一波形数据文档中；

所述波形图获取模块，用于获取示波器测试的电子信号的波形图；

所述波形图存储模块，用于将所述波形图获取模块获取的电子信号的波形图存储到一个第二波形图文档中；

所述整合执行模块，用于整合多个电子信号的第一波形数据文档和第二波形图文档；

所述整合存储模块，用于将整合后的波形数据存储到一个第三波形数据文档中，将整合后的波形图存储到一个第四波形图文档中；

所述整合显示模块，用于将第四波形图文档以一个图形界面显示。

其中，该系统还包括分析选定模块、分析获取模块、分析计算模块、分析存储模块、分析显示模块；

所述分析选定模块，用于通过X轴或者Y轴的光标，在整合后的波形图上选择关键点；

所述分析获取模块，用于获取分析选定模块选定的关键点在X轴或者Y轴上的波形数据；

所述分析计算模块，用于依据分析获取模块获取的波形数据对分析选定模块已选中的关键点在X轴或者Y轴上的指标进行分析运算，该分析运算调用的数学函数依据用户需求进行选择；

所述分析存储模块，用于将分析计算模块计算出的指标分析数据存储到一个第五分析波形数据文档中；

所述分析显示模块，用于将第五分析波形数据文档内容显示在所述整合显示模块输出的图形界面上。

其中，所述第一波形数据文档、第三波形数据文档、第五分析波形数据文档使用示波器常用的二进制数据格式和.CSV格式。

其中，在示波器数据处理系统根目录下的data文件下新建一个文档夹，用于自动存放所述第一波形数据文档、第二波形图文档、第三波形数据文档、第四波形图文档、第五分析波形数据文档。

其中，安装有示波器数据处理系统的示波器，还包括信号测试单元，中央处理单元及存储单元，所述示波器数据处理系统、信号测试单元及存储单元分别与中央处理单元连接；

所述信号测试单元，用于获取电子信号在一段时间内波形数据，即每一个时间点的电压值及该电子信号的电压值在一段时间内随时间变化的波形图；

所述示波器数据处理系统，用于将多个电子信号波形图整合在一起并以图形界面显示，同时还能够依据选定的关键点进行X轴或者Y轴方向上的指标分析运算及显示，分析运算可以依据需求调用不同数学函数；

所述中央处理单元，用于协调资源执行示波器数据处理系统中的各功能模块；

所述存储单元，用于存储示波器数据处理系统中的各功能模块及各功能模块生成的数据文档。

一种采用上述所述的示波器数据处理系统的方法，包括以下步骤：

步骤S1、波形数据获取模块获取示波器本次测试的电子信号的波形数据；

步骤S2、波形数据存储模块将获取的电子信号的波形数据存储到第一波形数据文档中；

步骤S3、波形图获取模块获取示波器本次测试的电子信号的波形图；

步骤S4、波形图存储模块将获取的电子信号的波形图存储到第二波形图文档中；

步骤S5、重复步骤S1-S4，将测试用例上需求的多个电子信号逐一进行测试；

步骤S6、将所需的多个电子信号测试完成后，整合执行模块对选定的需要整合的多个电子信号的第一波形数据文档和第二波形图文档进行整合；

步骤S7、整合存储模块将整合后的波形数据存储到一个第三波形数据文档中，将整合后的波形图存储到一个第四波形图文档中；

步骤S8、整合显示模块通过图形界面显示第四波形图文档。

其中，还包括：

步骤S9、分析选定模块在整合后的图形界面显示的波形图上，通过X轴或者Y轴光标选定需要分析的关键点；

步骤S10、分析获取模块获取上述选定的关键点在X轴或者Y轴上的波形数据；

步骤S11、分析计算模块依据获取的波形数据对选定的关键点在X轴或者Y轴上的指标进行分析运算，该分析运算调用的数学函数依据用户需求进行选择；

步骤S12、分析存储模块将上述计算得到的指标分析数据存储到一个第五分析波形数据文档中；

步骤S13、分析显示模块以第四波形图文档的图形界面为基础，显示第五分析波形数据文档内容。

其中，在所述步骤S1之前，还包括：

步骤S0、在示波器数据处理系统根目录下的data文件下新建一个文档夹，用于自动存放所述第一波形数据文档、第二波形图文档、第三波形数据文档、第四波形图文档、第五分析波形数据文档。

其中，所述第一波形数据文档、第三波形数据文档、第五分析波形数据文档使用示波器常用的二进制数据格式和.CSV格式。

有益效果：

本发明提供了一种示波器数据处理系统及方法，本发明技术方案可以将已经测试的多个电子信号的波形图文档及波形数据文档进行整合，并以图形界面的形式显示整合后的波形图，便于工程师查看多个电子信号汇总在一起的波形图。上述示波器数据处理系统在完成整合功能的图形界面内，还能通过X轴或者Y轴光标选择任意关键点进行X轴或者Y轴上指标分析计算和显示，便于工程师定量的了解多个电子信号波形图上关键点的时序关系或者幅值差异，有利于工程师定量的分析测试波形图，并对测试结果给出判定。

附图说明

图1：本发明提供的示波器数据处理系统推荐的系统架构图。

图2：本发明提供的示波器数据处理系统推荐的功能模块示意图。

图3：本发明提供的示波器数据处理系统推荐的工作流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

参阅图1所示，是本发明示波器数据处理系统推荐的系统架构图。在推荐的系统架构图中，一台示波器除了需要安装本发明所述的示波器数据处理系统外，还需要包含信号测试单元，中央处理单元及存储单元。在这些单元的协同运行中，本发明示波器数据处理系统才能正常运行工作。

所述信号测试单元用于获取该电子信号在一段时间内波形数据，即每一个时间点的电压值，及该电子信号的电压值在一段时间内随时间变化的波形图。

所述示波器数据处理系统用于将多个电子信号波形图整合在一起并以图形界面显示，同时还能够依据工程师需求，对指定关键点进行X轴或者Y轴方向上的指标分析计算及显示。

所述中央处理单元用于协调资源执行示波器数据处理系统中的12个功能模块。

所述存储单元用于存储示波器数据处理系统中的12个功能模块及这些功能模块生成的数据文档。

本发明示波器数据处理系统推荐的功能模块示意图参阅图2，该示波器数据处理系统包含波形数据获取模块、波形图获取模块、波形数据存储模块、波形图存储模块、整合执行模块、整合存储模块、整合显示模块、分析选定模块、分析获取模块、分析计算模块、分析存储模块、分析显示模块。

上述12个功能模块是以实现的功能进行命名描述，便于工程师理解及调用。

在系统执行各功能模块之前，需要在示波器数据处理系统根目录下的data文件下新建一个文档夹，用于自动存放所述第一波形数据文档、第二波形图文档、第三波形数据文档、第四波形图文档、第五分析波形数据文档。工程师可以自定义该文件夹命名，系统也会给出默认名称，建议以本次测试的电子信号名称命名新建文件夹。

所述波形数据获取模块用于获取示波器捕捉到的电子信号的波形数据，即电子信号在每个时间点的电压值。

所述波形图获取模块用于获取示波器捕捉到的电子信号在一段时间内随时间变化的波形图。

所述波形数据存储模块用于将示波器捕捉到的电子信号波形数据存储到一个第一波形数据文档中。

所述波形图存储模块用于将示波器捕捉到的电子信号波形图存储到一个第二波形图文档中。

所述整合执行模块用于整合多个电子信号的上述第一波形数据文档及第二波形图文档。

所述整合存储模块用于将整合后的波形数据存储到一个第三波形数据文档中，将整合后的波形图存储到一个第四波形图文档中。

所述整合显示模块用于以图形界面的形式显示整合后的第四波形图文档。

可见，本示波器数据处理系统，通过以上功能模块可以将已经测试的多个电子信号的波形图文档及波形数据文档进行整合，并以图形界面的形式显示整合后的波形图，便于工程师查看多个电子信号汇总在一起的波形图。

所述分析选定模块通过X轴光标或者Y轴光标在整合后的波形图上选择待分析的任意单个或者多个关键点。

所述分析获取模块通过比对第三波形数据文档，获取上述分析选定模块选择的关键点在X轴和Y轴上的数据值。

所述分析计算模块用于对上述分析选定模块已选中的关键点在X轴或者Y轴上的指标进行分析运算，该分析运算调用的数学函数依据需求选择。

所述分析存储模块用于将上述分析计算模块得到的指标分析数据存储到一个第五分析波形数据文档中。

所述分析显示模块用于将上述第五分析波形数据文档内容显示在上述整合显示模块输出的图形界面上。

以指标差量分析为例。需要说明的是，当对少量关键点（单个关键点或者两个关键点）进行简单的指标差量分析运算时，通过所述分析显示模块将上述第五分析波形数据文档内容直接将差量值在上述整合显示模块输出的图形界面上显示。当对多个关键点进行详细细致的指标差量分析时，可以通过调用第五分析波形数据文档进行差量分析或者以图形界面显示。

可见，上述示波器数据处理系统在完成整合功能的图形界面内，还能通过X轴或者Y轴光标选择任意关键点进行X轴或者Y轴上指标分析计算和显示，便于工程师定量的了解多个电子信号波形图上关键点的时序关系或者幅值差异，有利于工程师定量的分析测试波形图，并对测试结果给出判定。

上述第一波形数据文档、第三波形数据文档、第五分析波形数据文档可以使用示波器常用的二进制数据格式和.CSV格式。推荐使用.CSV格式存储，因为.CSV格式是一种通用的，相对简单的文件格式，广泛的应用在程序之间转移表格数据，便于本发明所述的各个模块程序互相配合工作。

实施例2：

上述实施例1是系统实施例，本实施例2是方法实施例，本实施例与上述系统实施例属于同一技术构思，在本实施例中未详尽描述的内容，请参见系统实施例1。

本发明示波器数据处理系统推荐的工作流程图参阅图3。

步骤01，将本发明示波器数据处理系统安装在一个预备使用的示波器中。

步骤02，使用上述示波器进行测试用例需求的电子信号测试。

步骤03，上述示波器自动运行本发明示波器数据处理系统，并执行后续操作步骤。

步骤04，在本发明示波器数据处理系统根目录下的data文件下新建一个文档夹，工程师可以自定义该文件夹命名，系统也会给出默认名称，建议以本次测试的电子信号名称命名新建文件夹。

步骤05，波形数据获取模块获取本次测试的电子信号的波形数据，即该电子信号每一个时间点的电压值。

步骤06，波形数据存储模块将上述波形数据获取模块获取到的波形数据存储到一个第一波形数据文档中。第一波形数据文档会自动存放在上述以该电子信号命名的新建文件夹中。

步骤07，波形图获取模块获取本次测试的电子信号的波形图，即该电子信号在一段时间内随时间变化的波形图。

步骤08，波形图存储模块将上述波形图获取模块获取到的波形图存储到一个第二波形图文档中。第二波形图文档会自动存放在上述以该电子信号命名的新建文件夹中。

步骤09，重复进行04-08步骤，将测试用例上需求的多个电子信号逐一进行测试。

步骤10，将所需的多个电子信号测试完成后，打开整合执行模块，工程师选择需要整合的电子信号的第一波形数据文档和第二波形图文档，工程师确认无误后，整合执行模块开始整合波形数据文档和波形图文档，生成整合后的波形数据和波形图。

步骤11，整合存储模块将上述整合执行模块生成的波形数据存储到一个第三波形数据文档中，波形图存储到一个第四波形图文档中。第三波形数据文档和第四波形图文档会自动存放在本发明示波器数据处理系统根目录下的data文件下新建的一个文件夹中，系统会对这个新建文件给出默认命名，工程师也可以自定义该文件夹命名。

步骤12，整合显示模块将第四波形图文档以图形界面的形式进行显示，方便工程师直观的看到整合执行模块完成的效果。

步骤13，打开分析选定模块，使用X轴光标或者Y轴光标在整合后的图形界面显示的波形图上选择待分析的关键点。

步骤14，分析获取模块获取上述选定的关键点在X轴或者Y轴方向上的指标数据。

步骤15，分析计算模块对上述分析获取模块获取的关键点在X轴或者Y轴方向上的指标进行分析运算，该分析运算调用的数学函数依据需求选择。

步骤16，分析存储模块用于将上述分析计算模块得到的指标分析数据存储到一个第五分析波形数据文档中。

步骤17，分析显示模块用于将上述第五分析波形数据显示在上述整合显示模块输出的图形界面上，方便用户直观看到已选定的关键点的指标分析数据。

在系统执行上述步骤之前，需要在示波器数据处理系统根目录下的data文件下新建一个文档夹，用于自动存放所述第一波形数据文档、第二波形图文档、第三波形数据文档、第四波形图文档、第五分析波形数据文档。工程师可以自定义该文件夹命名，系统也会给出默认名称，建议以本次测试的电子信号名称命名新建文件夹。

本发明在测试多个电子信号的波形数据文档和波形图文档后，可以实现多个电子信号波形数据文档及波形图文档的整合，并以图形界面显示给用户。进一步，并在多个电子信号波形数据文档和波形图文档整合输出的图形界面上可以进行关键点指标的分析运算，并将分析数据显示在图形界面上。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种示波器数据处理系统，其特征在于，该系统安装并运行在一台示波器中，包含以下模块：波形数据获取模块、波形图获取模块、波形数据存储模块、波形图存储模块、整合执行模块、整合存储模块、整合显示模块；

所述波形数据获取模块，用于获取示波器测试的电子信号的波形数据；

所述波形数据存储模块，用于将所述波形数据获取模块获取的电子信号的波形数据存储到一个第一波形数据文档中；

所述波形图获取模块，用于获取示波器测试的电子信号的波形图；

所述波形图存储模块，用于将所述波形图获取模块获取的电子信号的波形图存储到一个第二波形图文档中；

所述整合执行模块，用于整合多个电子信号的第一波形数据文档和第二波形图文档；

所述整合存储模块，用于将整合后的波形数据存储到一个第三波形数据文档中，将整合后的波形图存储到一个第四波形图文档中；

所述整合显示模块，用于将第四波形图文档以一个图形界面显示。

2.根据权利要求1所述的一种示波器数据处理系统，其特征在于，该系统还包括分析选定模块、分析获取模块、分析计算模块、分析存储模块、分析显示模块；

所述分析选定模块，用于通过X轴或者Y轴的光标，在整合后的波形图上选择关键点；

所述分析获取模块，用于获取分析选定模块选定的关键点在X轴或者Y轴上的波形数据；

所述分析计算模块，用于依据分析获取模块获取的波形数据对分析选定模块已选中的关键点在X轴或者Y轴上的指标进行分析运算，该分析运算调用的数学函数依据需求选择；

所述分析存储模块，用于将分析计算模块计算出的指标分析数据存储到一个第五分析波形数据文档中；

所述分析显示模块，用于将第五分析波形数据文档内容显示在所述整合显示模块输出的图形界面上。

3.根据权利要求2所述的一种示波器数据处理系统，其特征在于，所述第一波形数据文档、第三波形数据文档、第五分析波形数据文档使用示波器常用的二进制数据格式和.CSV格式。

4.根据权利要求2所述的一种示波器数据处理系统，其特征在于，在示波器数据处理系统根目录下的data文件下新建一个文档夹，用于自动存放所述第一波形数据文档、第二波形图文档、第三波形数据文档、第四波形图文档、第五分析波形数据文档。

5.根据权利要求2所述的一种示波器数据处理系统，其特征在于，安装有示波器数据处理系统的示波器，还包括信号测试单元，中央处理单元及存储单元，所述示波器数据处理系统、信号测试单元及存储单元分别与中央处理单元连接；

所述信号测试单元，用于获取电子信号在一段时间内波形数据，即每一个时间点的电压值及该电子信号的电压值在一段时间内随时间变化的波形图；

所述示波器数据处理系统，用于将多个电子信号波形图整合在一起并以图形界面显示，同时还能够依据选定的关键点进行X轴或者Y轴方向上的指标分析计算及显示，分析运算可以依据需求调用不同数学函数；

所述中央处理单元，用于协调资源执行示波器数据处理系统中的各功能模块；

所述存储单元，用于存储示波器数据处理系统中的各功能模块及各功能模块生成的数据文档。

6.一种采用权利要求1-5所述的示波器数据处理系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、波形数据获取模块获取示波器本次测试的电子信号的波形数据；

步骤S2、波形数据存储模块将获取的电子信号的波形数据存储到第一波形数据文档中；

步骤S3、波形图获取模块获取示波器本次测试的电子信号的波形图；

步骤S4、波形图存储模块将获取的电子信号的波形图存储到第二波形图文档中；

步骤S5、重复步骤S1-S4，将测试用例上需求的多个电子信号逐一进行测试；

步骤S6、将所需的多个电子信号测试完成后，整合执行模块对选定的需要整合的多个电子信号的第一波形数据文档和第二波形图文档进行整合；

步骤S7、整合存储模块将整合后的波形数据存储到一个第三波形数据文档中，将整合后的波形图存储到一个第四波形图文档中；

步骤S8、整合显示模块通过图形界面显示第四波形图文档。

7.根据权利要求6所述的一种示波器数据处理方法，其特征在于，还包括：

步骤S9、分析选定模块在整合后的图形界面显示的波形图上，通过X轴或者Y轴光标选定需要分析的关键点；

步骤S10、分析获取模块获取上述选定的关键点在X轴或者Y轴上的波形数据；

步骤S11、分析计算模块依据获取的波形数据对选定的关键点在X轴或者Y轴上的指标进行分析运算，该分析运算调用的数学函数依据需求选择；

步骤S12、分析存储模块将上述计算得到的指标分析数据存储到一个第五分析波形数据文档中；

步骤S13、分析显示模块以第四波形图文档的图形界面为基础，显示第五分析波形数据文档内容。

8.根据权利要求7所述的一种示波器数据处理方法，其特征在于，在所述步骤S1之前，还包括：

步骤S0、在示波器数据处理系统根目录下的data文件下新建一个文档夹，用于自动存放所述第一波形数据文档、第二波形图文档、第三波形数据文档、第四波形图文档、第五分析波形数据文档。

9.根据权利要求7所述的一种示波器数据处理方法，其特征在于，所述第一波形数据文档、第三波形数据文档、第五分析波形数据文档使用示波器常用的二进制数据格式和.CSV格式。