CN109470903A - 一种每个通道双电压档位示波器及其显示方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种每个通道双电压档位示波器及其显示方法，在示波器的显示器上同时显示同一波形不同电压档位的主窗口和放大窗口，设置主窗口的电压档位为vol，则放大窗口的电压档位为vol/ry；在主窗口中锁定一待观察区域，由放大窗口获取该区域的波形数据流进行持续放大显示，用于可以在观看主窗口波形的同时观察到波形局部微小的幅度变化。
Description
技术领域
本发明尤其涉及一种每个通道双电压档位示波器及其显示方法。
背景技术
传统示波器无法同时查看同一波形的局部放大波形，以便把握波形细节。
发明内容
本发明的目的在于提供一种每个通道双电压档位示波器及其显示方法。
本发明采用的技术方案是：
一种每个通道双电压档位示波器，其包括微处理器、高精度模数转换器、可编程数据采集存储模块、主窗口显示模块、放大窗口显示模块和显示器，显示器分为主窗口和放大窗口，高精度模数转换器输出同步时钟以及波形数据流，可编程数据采集存储模块输入接高精度模数转换器的同步时钟输出和高速数据流输出，微处理器根据主时基和存储深度算出抽取比例输出给可编程数据采集模块，可编程数据采集模块根据抽取比例抽取高精度模数转换器输出的高速数据流至存储器；存储器的输出端分别连接主窗口显示模块和放大窗口显示模块，主窗口显示模块用于从存储器抽取波形数据并在主窗口的波形显示以及在主窗口波形显示区域锁定一个待观察波形区域，放大窗口显示模块用于从存储器抽取待观察波形区域的波形数据并在放大窗口输出显示。
进一步地，本发明还公开了一种每个通道双电压档位示波器的显示方法，应用于所述的一种每个通道双电压档位示波器，其特征在于：显示方法包括以下步骤：
步骤1，获取示波器的时基以及采集存储器的存储深度，
步骤2，计算示波器当前采样率以及对应的抽取比例；
步骤3，可编程数据采集模块根据抽取比例抽取高精度模数转换器输出的高速数据流至存储器，
步骤4，主窗口显示模块从存储器的零偏移地址开始按第一抽值读取波形数据并按主窗口的垂直刻度S1在主窗口中显示，
步骤5，主窗口显示模块在主窗口波形显示区域锁定一个待观察波形区域，获取待观察区域在主窗口中的像素坐标为(x,y)以及待观察区域的水平垂直像素h2和垂直像素v2，计算获取待观察区域与主窗口的长度比例rx和高度比例ry；
步骤6，根据待观察区域的垂直像素v2和放大窗口的垂直像素v3，计算得到放大窗口的垂直刻度S2，
步骤7，计算放大窗口的波形数据获取的偏移地址、第二抽值和垂直偏移值，
步骤8，放大窗口显示模块从存储器的偏移地址按设定第二抽值读取波形数据，并减去偏移值后按垂直刻度为S2在放大窗口中显示。
进一步地，步骤2中当前采样率=存储深度/（时基*显示格数），抽取比例=高精度模数转换器的最高采样率/当前采样率。
进一步地，步骤4中波形数据的第一抽值=存储深度/主窗口的水平像素h1。
进一步地，步骤6的放大窗口的刻度S2 = S1*v2/v3。
进一步地，步骤7中偏移地址=存储深度/h1*x，第二抽值=存储深度*rx/放大窗口的水平像素h2，垂直偏移值= (y + v2/2) * S1。
进一步地，所述的放大窗口的长度和主窗口的长度一样。
本发明采用以上技术方案，在示波器的显示器上同时显示同一波形不同电压档位的主窗口和放大窗口，设置主窗口的电压档位为vol，则放大窗口的电压档位为vol/ry；在主窗口中锁定一待观察区域，由放大窗口获取该区域的波形数据流进行持续放大显示，用于可以在观看主窗口波形的同时观察到不行局部微小的幅度变化。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明；
图1为本发明一种每个通道双电压档位示波器的结构原理示意图；
图2为本发明一种每个通道双电压档位示波器的显示方法的显示示意图。
具体实施方式
如图1或2所示，本发明公开了一种每个通道双电压档位示波器，其包括微处理器、高精度模数转换器、可编程数据采集存储模块、主窗口显示模块、放大窗口显示模块和显示器，显示器分为主窗口和放大窗口，高精度模数转换器输出同步时钟以及波形数据流，可编程数据采集存储模块输入接高精度模数转换器的同步时钟输出和高速数据流输出，微处理器根据主时基和存储深度算出抽取比例输出给可编程数据采集模块，可编程数据采集模块根据抽取比例抽取高精度模数转换器输出的高速数据流至存储器；存储器的输出端分别连接主窗口显示模块和放大窗口显示模块，主窗口显示模块用于从存储器抽取波形数据并在主窗口的波形显示以及在主窗口波形显示区域锁定一个待观察波形区域，放大窗口显示模块用于从存储器抽取待观察波形区域的波形数据并在放大窗口输出显示。
进一步地，本发明还公开了一种每个通道双电压档位示波器的显示方法，应用于所述的一种每个通道双电压档位示波器，其特征在于：显示方法包括以下步骤：
步骤1，获取示波器的时基以及采集存储器的存储深度，
步骤2，计算示波器当前采样率以及对应的抽取比例；
步骤3，可编程数据采集模块根据抽取比例抽取高精度模数转换器输出的高速数据流至存储器，
步骤4，主窗口显示模块从存储器的零偏移地址开始按第一抽值读取波形数据并按主窗口的垂直刻度S1在主窗口中显示，
步骤5，主窗口显示模块在主窗口波形显示区域锁定一个待观察波形区域，获取待观察区域在主窗口中的像素坐标为(x,y)以及待观察区域的水平垂直像素h2和垂直像素v2，计算获取待观察区域与主窗口的长度比例rx和高度比例ry；
步骤6，根据待观察区域的垂直像素v2和放大窗口的垂直像素v3，计算得到放大窗口的垂直刻度S2，
步骤7，计算放大窗口的波形数据获取的偏移地址、第二抽值和垂直偏移值，
步骤8，放大窗口显示模块从存储器的偏移地址按设定第二抽值读取波形数据，并减去偏移值后按垂直刻度为S2在放大窗口中显示。
进一步地，步骤2中当前采样率=存储深度/（时基*显示格数），抽取比例=高精度模数转换器的最高采样率/当前采样率。
进一步地，步骤4中波形数据的第一抽值=存储深度/主窗口的水平像素h1。
进一步地，步骤6的放大窗口的刻度S2 = S1*v2/v3。
进一步地，步骤7中偏移地址=存储深度/h1*x，第二抽值=存储深度*rx/放大窗口的水平像素h2，垂直偏移值= (y + v2/2) * S1。
进一步地，所述的放大窗口的长度和主窗口的长度一样。
本发明采用以上技术方案，在示波器的显示器上同时显示同一波形不同电压档位的主窗口和放大窗口，设置主窗口的电压档位为vol，则放大窗口的电压档位为vol/ry；在主窗口中锁定一待观察区域，由放大窗口获取该区域的波形数据流进行持续放大显示，用于可以在观看主窗口波形的同时观察到不行局部微小的幅度变化。
Claims (7)
1.一种每个通道双电压档位示波器，其包括微处理器、高精度模数转换器、可编程数据采集存储模块、主窗口显示模块、放大窗口显示模块和显示器，显示器分为主窗口和放大窗口，高精度模数转换器输出同步时钟以及波形数据流，可编程数据采集存储模块输入接高精度模数转换器的同步时钟输出和高速数据流输出，微处理器根据主时基和存储深度算出抽取比例输出给可编程数据采集模块，可编程数据采集模块根据抽取比例抽取高精度模数转换器输出的高速数据流至存储器；存储器的输出端分别连接主窗口显示模块和放大窗口显示模块，主窗口显示模块用于从存储器抽取波形数据并在主窗口的波形显示以及在主窗口波形显示区域锁定一个待观察波形区域，放大窗口显示模块用于从存储器抽取待观察波形区域的波形数据并在放大窗口输出显示。
2.一种每个通道双电压档位示波器的显示方法，应用于权利要求1所述的一种每个通道双电压档位示波器，其特征在于：显示方法包括以下步骤：
步骤1，获取示波器的时基以及采集存储器的存储深度，
步骤2，计算示波器当前采样率以及对应的抽取比例；
步骤3，可编程数据采集模块根据抽取比例抽取高精度模数转换器输出的高速数据流至存储器，
步骤4，主窗口显示模块从存储器的零偏移地址开始按第一抽值读取波形数据并按主窗口的垂直刻度S1在主窗口中显示，
步骤5，主窗口显示模块在主窗口波形显示区域锁定一个待观察波形区域，获取待观察区域在主窗口中的像素坐标为(x,y)以及待观察区域的水平垂直像素h2和垂直像素v2，计算获取待观察区域与主窗口的长度比例rx和高度比例ry；
步骤6，根据待观察区域的垂直像素v2和放大窗口的垂直像素v3，计算得到放大窗口的垂直刻度S2，
步骤7，计算放大窗口的波形数据获取的偏移地址、第二抽值和垂直偏移值，
步骤8，放大窗口显示模块从存储器的偏移地址按设定第二抽值读取波形数据，并减去偏移值后按垂直刻度为S2在放大窗口中显示。
3.根据权利要求2所述的一种每个通道双电压档位示波器的显示方法，其特征在于：步骤2中当前采样率=存储深度/（时基*显示格数），抽取比例=高精度模数转换器的最高采样率/当前采样率。
4.根据权利要求2所述的一种每个通道双电压档位示波器的显示方法，其特征在于：步骤4中波形数据的第一抽值=存储深度/主窗口的水平像素h1。
5.根据权利要求2所述的一种每个通道双电压档位示波器的显示方法，其特征在于：步骤6的放大窗口的刻度S2 = S1*v2/v3。
6.根据权利要求2所述的一种每个通道双电压档位示波器的显示方法，其特征在于：步骤7中偏移地址=存储深度/h1*x，第二抽值=存储深度*rx/放大窗口的水平像素h2，垂直偏移值= (y + v2/2) * S1。
7.根据权利要求2所述的一种每个通道双电压档位示波器的显示方法，其特征在于：所述的放大窗口的长度和主窗口的长度一样。
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