CN111929481B - 一种示波器放大区域的显示方法及示波器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种示波器放大区域的显示方法及示波器，所述的示波器包括数据采集模块、数据处理模块、时基电路、波形映射模块和控制处理模块。由于其根据用户输入的用于搜索特征事件的命令和特征事件参数，确定待搜索的特征事件以及特征事件的位置信息，再根据特征事件的位置信息与之前帧特征事件的位置信息之间的大小关系自动调节放大区域的位置信息，使得示波器能够根据每帧主窗口信号数据中特征事件的变化而自动调节放大区域的位置。

Description

一种示波器放大区域的显示方法及示波器

技术领域

本发明涉及示波器技术领域，具体涉及一种示波器放大区域的显示方法及示波器。

背景技术

现代测试测量领域为了应对电子产品设计的日益复杂，示波器正朝着高带宽、高采样率以及高存储深度发展。如目前主流的示波器存储深度都达到了100Mpts以上，用户要在如此海量的信号数据中快速定位到感兴趣的特征事件，例如某个波形的下降沿、某个波形的上升沿等，是一件非常困难的事。

为了观测信号的特征事件通常的做法是打开2个窗口，主窗口通常设置一个较大的时基，这样可以观察到更长时间范围的波形；放大窗口通常设置一个较小的时基，方便观测信号的特征事件的细节。请参考图1，图1包括两个用于显示波形的窗口，靠上的窗口为主窗口，其用于显示频率为1KHz的方波，靠下的窗口为放大窗口，其用于显示主窗口中一个周期方波中非触发点的下降沿，以便用户观察该下降沿的抖动情况，为方便观察该下降沿的抖动范围，图1的放大窗口设置了无限余辉模式（将历史采集的波形全部显示在屏幕上）。

由于观测信号的特征事件的位置常常发生变化，需要经常调整主窗口所显示波形中放大区域的位置，使得用户需观测的信号的特征事件刚好显示在放大窗口内，再通过调节放大窗口的时基参数，用户就能够观测到信号的特征事件的细节。现有示波器通常通过用户手动调整主窗口所显示波形中放大区域的位置，例如对于支持触摸屏的示波器，可以通过手势操作移动放大区域的位置，但通常情况下放大区域在主窗口中的占比太小，如图1所示仅占比0.0001，通过手势操作的方式很难选中需要放大的区域；而对于非触摸屏的示波器，请参考图2，可通过用户输入键盘设置放大区域的位置，比如通过设置“延时”值来调节放大区域的位置，该方式虽然可以精确设置放大区域的位置，但只能通过用户反复设置“延时”值才能使待观测的特征事件刚好显示在放大窗口中。

如上所述，通过现有的方式将放大区域显示在放大窗口的操作非常繁琐，此外当信号的参数发生改变时还需要重新设置放大区域的位置，给用户测试带来很大不便，请参考图3，当图1中信号的频率由1KHz变为1.1KHz时，用户需要观测的信号的下降沿已经偏离放大窗口了，导致用户无法观测到信号中感兴趣的特征事件。

发明内容

本发明旨在提供一种示波器放大区域的显示方法及示波器，其能够自动调节放大区域的位置。

根据第一方面，一种实施例中提供一种示波器，包括：

数据采集模块，用于对每个通道输入的信号进行数据采集；

数据处理模块，用于对所采集的数据进行处理，得到当前帧的第一信号数据；

参数接收单元，用于接收一用于搜索特征事件的命令和用户输入的特征事件参数；

特征搜索单元，用于根据搜索特征事件的命令和特征事件参数在所述当前帧的第一信号数据中确定待搜索的特征事件以及所述特征事件的位置信息；

位置信息判断单元，用于判断所述当前帧的第一信号数据中特征事件的位置信息与之前帧信号数据中对应特征事件的位置信息之间的关系，并输出是否调节主窗口中放大区域位置的判断结果；

放大区域调整单元，用于在所述位置信息判断单元输出调节放大区域位置的判断结果时，调节放大区域的位置信息，所述放大区域用于对当前帧的第一信号数据中的特征事件进行放大显示；

数据处理模块还用于根据放大区域的位置信息对所采集的数据进行处理，得到当前帧的第二信号数据；

波形映射模块，用于对当前帧的第一信号数据和第二信号数据进行波形映射，得到第一波形图像数据和第二波形图像数据；

显示屏，其显示主窗口和放大窗口，所述主窗口用于显示第一波形图像数据，所述放大窗口用于显示第二波形图像数据。

根据第二方面，一种实施例中提供一种示波器，包括：

数据采集模块，用于对每个通道输入的信号进行数据采集；

数据处理模块，用于对所采集的通道数据进行处理，得到第一信号数据，并根据确定的特征事件的位置信息，得到位置信息对应范围内的第二信号数据；

时基电路，用于产生第一时基参数和第二时基参数，所述第一时基参数用于定义显示界面的主窗口中每一格对应的时间值，所述第二时基参数用于定义显示界面的放大窗口中每一格对应的时间值，所述第二时基参数小于第一时基参数；

波形映射模块，用于将第一信号数据根据第一时基参数转换为用于显示在显示界面的主窗口中的第一波形图像数据，以及将第二信号数据根据第二时基参数转换为用于显示在显示界面的放大窗口的第二波形图像数据；

控制处理模块，用于接收通道数据和用户输入的特征事件参数以及搜索特征事件的命令，并根据搜索特征事件的命令和特征事件参数在通道数据中确定待搜索的特征事件以及所述特征事件在主窗口中的位置信息，将所述位置信息发送给数据处理模块，并当检测到所述特征事件在主窗口中的位置变化超出设定阈值时，更新发送给数据处理模块的所述位置信息，以更新用于显示在放大窗口中的第二波形图像数据。

根据第三方面，一种实施例中提供一种示波器放大区域的显示方法，包括：

对每个通道输入的信号进行数据采集；

对所采集的数据进行处理，得到当前帧的第一信号数据；

接收一用于搜索特征事件的命令和用户输入的特征事件参数；

根据搜索特征事件的命令和特征事件参数在所述当前帧的第一信号数据中确定待搜索的特征事件以及所述特征事件的位置信息；

判断所述当前帧的第一信号数据中特征事件的位置信息与之前帧第一信号数据中对应特征事件的位置信息之间的关系，并输出是否调节主窗口中放大区域位置的判断结果；

在输出调节放大区域位置的判断结果时，调节放大区域的位置信息，所述放大区域用于对当前帧的第一信号数据中的特征事件进行放大显示；

根据放大区域的位置信息对所采集的数据进行处理，得到当前帧的第二信号数据；

对当前帧的第一信号数据和第二信号数据进行波形映射，得到第一波形图像数据和第二波形图像数据；

将第一波形图像数据在显示屏的主窗口中进行显示，将第二波形图像数据在显示屏的放大窗口中进行显示。

根据第四方面，一种实施例中提供一种示波器放大区域的显示方法，包括：

对每个通道输入的信号进行数据采集；

对所采集的通道数据进行处理，得到第一信号数据，并根据确定的特征事件的位置信息，得到位置信息对应范围内的第二信号数据；

产生第一时基参数和第二时基参数，所述第一时基参数用于定义显示界面的主窗口中每一格对应的时间值，所述第二时基参数用于定义显示界面的放大窗口中每一格对应的时间值，所述第二时基参数小于第一时基参数；

将第一信号数据根据第一时基参数转换为用于显示在显示界面的主窗口中的第一波形图像数据，以及将第二信号数据根据第二时基参数转换为用于显示在显示界面的放大窗口的第二波形图像数据；

接收通道数据和用户输入的特征事件参数以及搜索特征事件的命令，并根据搜索特征事件的命令和特征事件参数在通道数据中确定待搜索的特征事件以及所述特征事件在主窗口中的位置信息，并当检测到所述特征事件在主窗口中的位置变化超出设定阈值时，更新确定的特征事件的位置信息，以更新用于显示在放大窗口中的第二波形图像数据。

依据上述实施例的示波器放大区域的显示方法及示波器，根据用户输入的用于搜索特征事件的命令和特征事件参数，确定待搜索的特征事件以及特征事件的位置信息，再根据特征事件的位置信息与之前帧特征事件的位置信息之间的大小关系自动调节放大区域的位置信息，使得示波器能够根据每帧信号数据中特征事件的变化而自动调节放大区域的位置。

附图说明

图1为一种实施例的示波器显示屏中主窗口和放大窗口的波形示意图；

图2为一种实施例的用户通过输入键盘设置放大区域的示意图；

图3为一种实施例的输入信号发生变化后主窗口和放大窗口的波形示意图；

图4为一种实施例的示波器的结构示意图；

图5为另一种实施例的示波器的结构示意图；

图6为一种实施例的示波器放大区域的显示方法的流程图；

图7为另一种实施例的示波器放大区域的显示方法的流程图；

图8为示波器数据处理显示的流程图。

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。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。

请参考图4，图4为一种实施例的示波器的结构示意图，所述的示波器包括数据采集模块10、数据处理模块20、时基电路30、波形映射模块40和控制处理模块40。

其中数据采集模块10用于对每个通道输入的信号进行数据采集。

数据处理模块20用于对所采集的通道数据进行处理，得到第一信号数据，并根据确定的特征事件的位置信息，得到位置信息对应范围内的第二信号数据。

在本实施例中，对于示波器显示界面主窗口显示所需的第一信号数据，其只需从所采集的通道数据中读取显示所需的一帧数据，并对该一帧数据进行插值、同步等处理，得到第一信号数据。而对于示波器显示界面放大窗口显示所需的第二信号数据，其还需根据用户需要搜索的特征事件的位置信息，读取该位置信息范围内的数据，并对所读取的数据同样进行插值、同步等处理，得到第二信号数据。

时基电路30用于产生第一时基参数和第二时基参数，其中第一时基参数用于定义显示界面的主窗口中每一格对应的时间值，第二时基参数用于定义显示界面的放大窗口中每一格对应的时间值，第二时基参数小于第一时基参数。

在本实施例中，示波器的显示界面包括主窗口和放大窗口，主窗口用于显示每个通道输入的信号对应的波形数据，放大窗口用于显示主窗口的波形中的某个特征事件，例如放大窗口可以显示主窗口中波形的上升沿、下降沿等特征事件，并且，由于第二时基参数小于第一时基参数，放大窗口中每一格对应的时间值小于主窗口中每一格对应的时间值，换而言之，放大窗口对所显示的特征事件为放大显示。

波形映射模块40用于将第一信号数据根据第一时基参数转换为用于显示在显示界面的主窗口中的第一波形图像数据，以及将第二信号数据根据第二时基参数转换为用于显示在显示界面的放大窗口的第二波形图像数据。

控制处理模块50用于接收通道数据和用户输入的特征事件参数以及搜索特征事件的命令，并根据搜索特征事件的命令和特征事件参数在通道数据中确定待搜索的特征事件以及特征事件在主窗口中的位置信息，将位置信息发送给数据处理模块20，并当检测到所述特征事件在主窗口中的位置变化超出设定阈值时，更新发送给数据处理模块20的位置信息，以更新用于显示在放大窗口中的第二波形图像数据。

在一实施例中，当控制处理模块40检测到特征事件在主窗口中的位置变化超出设定阈值时，更新发送给数据处理模块20的位置信息，包括：获取特征事件在主窗口中的位置信息的最大值和最小值；判断最大值和最小值的差值与设定阈值之间的大小关系；当差值大于设定阈值时，将发送给数据处理模块20的位置信息更新至特征事件的位置信息的最大值和最小值之间，以更新用于显示在放大窗口中的第二波形图像数据。

其中，特征事件在主窗口中的位置信息的最大值和最小值包括：当前所搜索到的特征事件在主窗口中的位置信息和之前所搜索到的特征事件在主窗口中的位置信息中的最大值和最小值。

本实施例中，数据采集模块10、数据处理模块20、时基电路30、波形映射模块40以及控制处理模块50的部分处理可在可编程逻辑控制器（FPGA）中执行，此外控制处理模块50的另外一部分在中央处理器（CPU）中执行，这样，通过接收用户输入的搜索特征事件的命令和特征事件的参数，计算特征事件的位置信息，并结合特征事件之前的位置信息，判断特征事件在主窗口中的位置变化是否超出设定阈值时，若超出设定阈值，则更新发送给数据处理模块的位置信息，以更新放大窗口中的第二波形图像数据。

请参考图5，图5为另一种实施例的示波器的结构示意图，其在上述实施例的基础上，所述的控制处理模块50包括参数接收单元501、特征搜索单元502、位置信息判断单元503和放大区域调整单元504。

参数接收单元501用于接收一用于搜索特征事件的命令和用户输入的特征事件参数。本实施例中用于搜索特征事件的命令和特征事件的参数可由用户输入，用户可通过示波器自带的交互模块进行输入，例如触摸屏或者键盘。

在本实施例中，特征事件参数包括：通道编号、特征条件、阈值电平、特征事件编号、水平方向阈值和垂直方向阈值。其中，特征条件包括但不限于：波形的上升沿、波形的下降沿、一个周期的波形和欠幅触发的波形中的至少一种。

特征搜索单元502用于根据搜索特征事件的命令和特征事件参数在当前帧的第一信号数据中确定待搜索的特征事件以及特征事件的位置信息。其中，特征事件的位置信息包括水平方向坐标和垂直方向坐标，水平方向坐标为时间值（也可以是采样点序号），垂直方向为ADC码字。

位置信息判断单元503用于判断当前帧的第一信号数据中特征事件的位置信息与之前帧的第一信号数据中对应特征事件的位置信息之间的关系，并输出是否调节主窗口中放大区域位置的判断结果。

放大区域调整单元504用于根据位置信息判断单元503输出的调节放大区域位置的判断结果，调节放大区域的位置信息，其中放大区域用于对当前帧的第一信号数据中的特征事件进行放大显示。

在一实施例中，根据特征事件参数确定当前帧的第一信号数据中特征事件的位置信息，包括：对当前帧的第一信号数据按照预设阈值电平进行电平比较处理；根据特征事件参数，确定需要放大显示的当前帧的第一信号数据中的特征事件对应的通道编号，再根据通道编号选择对应通道的电平比较数据；按照预设的特征条件搜索所选择对应通道的电平比较数据中的特征事件，再根据搜索得到的特征事件，确定当前帧的第一信号数据中特征事件的位置信息。本实施例中的特征事件可以为波形的上升沿、波形的下降沿等事件，当前帧的第一信号数据中特征事件的位置信息是指主窗口中特征事件的位置信息，其包括水平方向坐标和垂直方向坐标，水平方向坐标为时间值（也可以是采样点序号），垂直方向为ADC码字。

此外，本实施例还包括位置存储单元405，用于存储当前帧以及之前帧的第一信号数据中特征事件的位置信息的最大值和最小值。

当根据特征事件参数确定当前帧的第一信号数据中特征事件的位置信息后，再获取之前帧的特征事件的位置信息的最大值和最小值，也就是获取之前帧的特征事件的位置信息的范围，若当前帧的特征事件的位置信息在之前帧的特征事件的位置信息的范围之内，则位置存储单元405所存储的特征事件的位置信息的最大值和最小值不进行更新；若当前帧的特征事件的位置信息在之前帧的特征事件的位置信息的范围之外，则位置存储单元405所存储的特征事件的位置信息的最大值和最小值需根据当前帧的特征事件的位置信息进行更新。

此外，本实施例中的之前帧的第一信号数据为当前帧之前的多帧第一信号数据。

在本实施例中，预设的特征条件包括但不限于波形的上升沿、波形的下降沿或者一个周期的波形等，例如当预设的特征条件为波形的上升沿时，在对应通道的信号数据中搜索波形的上升沿，在根据搜索得到的波形的上升沿确定上升沿的位置信息。在一些实施方式中，第一信号数据中可能包括多个上升沿，此时需要对上升沿进行编号，即特征事件编号，再根据用户输入的特征事件编号找到对应编号的上升沿。

在一实施例中，位置信息判断单元504用于判断当前帧的第一信号数据中特征事件的位置信息与之前帧的第一信号数据中对应特征事件的位置信息之间的关系，并输出是否调节主窗口中放大区域位置的判断结果，包括：

从位置存储单元405中获取当前帧以及之前帧的第一信号数据中特征事件的位置信息的最大值position_max和最小值position_min。

判断最大值position_max和最小值position_min的差值与设定阈值之间的大小关系。

当差值大于设定阈值时，输出调节放大区域位置的判断结果；否则，输出不调节放大区域位置的判断结果。

本实施例中，当前帧之前的多帧第一信号数据对应特征事件的位置信息是指与当前帧的第一信号数据中特征事件具有相同通道编号、相同的特征条件以及相同的特征事件编号，在严格条件下，对于规律信号数据，每帧第一信号数据中对应特征事件的位置信息应是相同的，但由于输入信号数据会存在抖动情况，导致特征事件的位置信息可能出现较大偏移，因此需要比对当前帧的第一信号数据中特征事件的位置信息与之前的多帧第一信号数据中特征事件的位置信息。

在本实施例中，当前帧和之前帧的第一信号数据中对应特征事件的位置信息均包括水平位置信息和垂直位置信息，因此最大值position_max包括水平方向最大值和垂直方向最大值，最小值position_min包括水平方向最小值和垂直方向最小值。

本实施例中，设定阈值包括水平方向阈值和垂直方向阈值，其中水平方向最大值与水平方向最小值的差值与水平方向阈值进行比较，垂直方向最大值与垂直方向最小值的差值与垂直方向阈值进行比较。

当最大值和最小值的差值大于设定阈值时，输出调节放大区域位置的判断结果。一种实施方式中，当水平方向最大值与水平方向最小值之差大于水平方向阈值时，输出用于调节放大区域水平方向位置的判断结果；在另一种实施方式中，当垂直方向最大值与垂直方向最小值之差大于垂直方向阈值时，输出用于调节放大区域垂直方向位置的判断结果；在一些实施方式中，当水平方向最大值与水平方向最小值之差大于水平方向阈值，且垂直方向最大值与垂直方向最小值之差大于垂直方向阈值时，输出用于调节放大区域水平和垂直方向位置的判断结果。

如图1中放大窗口显示的下降沿在水平方向存在抖动，如果每次抖动都要调整一次主窗口中放大区域的位置，就会存在放大区域一直在调整的问题，这样就无法分清到底是波形抖动还是调整放大区域导致的放大窗口中波形水平位置发生变化而引起的抖动，通过设置水平方向阈值，只有当波形自身的抖动超过该阈值范围时，才自动对放大区域的位置进行调整。

在一实施例中，放大区域调整单元504用于在位置信息判断单元503输出调节放大区域位置的判断结果时，调节放大区域的位置信息，包括：在位置信息判断单元输出调节放大区域位置的判断结果时，将放大区域的位置信息调节至位置存储单元所存储的特征事件的位置信息的最大值和最小值之间。本实施例中，放大区域的位置信息包括放大区域水平方向的位置信息和放大区域垂直方向的位置信息。

由于放大区域的位置越靠近最大值和最小值之间的中心值，放大窗口的显示效果越好，因此在位置信息判断单元输出调节放大区域位置的判断结果时，将放大区域的位置信息向特征事件的位置信息的最大值和最小值之间的中心值方向进行调整。在一些实施方式中，还可以直接将放大区域的位置信息设置为最大值和最小值之和再除以2。

当位置信息判断单元503输出为用于调节放大区域水平方向位置的判断结果时，将放大区域水平方向的位置信息设置为水平方向最大值和水平方向最小值之和再除以2；当位置信息判断单元503输出为用于调节放大区域垂直方向位置的判断结果时，将放大区域垂直方向的位置信息设置为垂直方向最大值和垂直方向最小值之和再除以2；当位置信息判断单元503输出为用于调节放大区域垂直和水平方向位置的判断结果时，将放大区域水平方向的位置信息设置为水平方向最大值和水平方向最小值之和再除以2，将放大区域垂直方向的位置信息设置为垂直方向最大值和垂直方向最小值之和再除以2。

本实施例以以图1为例说明，其中设置的水平方向阈值为0.5us。若用户想要观察第6个下降沿的抖动情况，放大区域位置的调节过程如下：

第一帧：示波器采集到第1帧信号数据，经过特征搜索单元搜索得到特征事件的位置信息position1为495.6us（第6个下降沿的位置），并将放大区域调整至该位置495.6us。

第二帧：示波器采集到第2帧信号数据，经过特征搜索单元搜索得到特征事件的位置信息position2为495.9us。即此时记录的最大位置信息为MAX=495.9us，最小位置信息为MIN=495.6us。因为最大与最小位置信息之差为495.9us-495.6us=0.3us小于水平方向阈值0.5us，因此采集到第2帧波形时不需要调整放大区域的位置。

第三帧：示波器采集到第3帧信号数据，经过特征搜索单元搜索得到特征事件的位置信息position3为495.1us。即此时记录的最大位置信息为MAX=495.9us，最小位置信息为MIN=495.1us。因为最大与最小位置信息之差为495.9us-495.1us=0.8us大于水平方向阈值0.5us，因此采集到第3帧波形时需要调整放大区域的位置至495.5us（最大值495.9us与最小值495.1us之和的1/2：(495.9us+495.1us）/2=495.5us）。

第N帧：示波器采集到第N帧信号数据，当特征事件的位置信息positionN小于等于记录的最大值并且大于等于记录的最小值时即表示最小值和最大值没有更新，此时不需要调整放大区域的位置；当特征事件的位置信息positionN大于记录的最大值或小于记录的最小值时即表示最小值和最大值有更新，此时需要调整放大区域的位置至最大值和最小值之和除以2的位置处。

在本发明实施例中，示波器还包括显示屏60，显示屏60中显示有放大窗口602和主窗口601，放大窗口602用于对第二波形图像数据进行显示，主窗口601用于对第一波形图像数据进行显示。

请参考图6，图6为一种实施例的示波器放大区域的显示方法的流程图，所述的显示方法包括步骤S101至步骤S108，下面具体说明。

步骤S101，对每个通道输入的信号进行数据采集。

步骤S102，对所采集的数据进行处理，得到当前帧的第一信号数据。

在本实施例中，对于示波器显示界面主窗口显示所需的第一信号数据，其只需从所采集的通道数据中读取显示所需的一帧数据，并对该一帧数据进行插值、同步等处理，得到第一信号数据。

步骤S103，接收一用于搜索特征事件的命令和用户输入的特征事件参数。

本实施例中用于搜索特征事件的命令和特征事件参数可由用户输入，用户可通过示波器的触摸屏或者键盘输入该命令。

在本实施例中，特征事件参数包括但不限于：通道编号、特征条件、阈值电平、特征事件编号、水平方向阈值和垂直方向阈值。其中，特征条件包括但不限于：是否为波形的上升沿、是否为波形的下降沿、是否为一个周期的波形和是否为欠幅触发的波形。

步骤S104，根据搜索特征事件的命令和特征事件参数在当前帧的第一信号数据中确定待搜索的特征事件以及所述特征事件的位置信息。

在一实施例中，根据特征事件参数确定当前帧的第一信号数据中特征事件的位置信息，包括：对当前帧的第一信号数据按照预设阈值电平进行电平比较处理；根据特征事件参数，确定需要放大显示的当前帧的第一信号数据中的特征事件对应的通道编号，再根据通道编号选择对应通道的第一信号数据；按照预设的特征条件搜索所选择对应通道的第一信号数据中的特征事件；根据搜索得到所选择对应通道的第一信号数据中特征事件，确定当前帧的第一信号数据中特征事件的位置信息。本实施例中的特征事件为上升沿、下降沿等事件，特征事件的位置信息包括水平方向坐标和垂直方向坐标，水平方向坐标为时间（也可以是采样点序号），垂直方向为ADC码字。

在本实施例中，预设的特征条件包括但不限于是否为波形的上升沿、是否为波形的下降沿或者是否为一个周期的波形等，例如当预设的特征条件为是否为波形的上升沿时，在对应通道的第一信号数据中搜索波形的上升沿，在根据搜索得到的波形的上升沿确定上升沿的位置信息。在一些实施方式中，第一信号数据中可能包括多个上升沿，此时需要对上升沿进行编号，即特征事件编号，再根据用户输入的特征事件编号找到对应编号的上升沿。

步骤S105，判断所述当前帧的第一信号数据中特征事件的位置信息与之前帧第一信号数据中对应特征事件的位置信息之间的关系，并输出是否调节主窗口中放大区域位置的判断结果。

在一实施例中，判断当前帧的第一信号数据中特征事件的位置信息与之前帧的第一信号数据中对应特征事件的位置信息之间的关系，并输出是否调节主窗口中放大区域位置的判断结果，包括：

获取当前帧以及之前帧的第一信号数据中特征事件的位置信息的最大值position_max和最小值position_min。

判断最大值position_max和最小值position_min的差值与设定阈值之间的大小关系。

当差值大于设定阈值时，输出调节放大区域位置的判断结果；否则，输出不调节放大区域位置的判断结果。

步骤S106，在输出调节放大区域位置的判断结果时，调节放大区域的位置信息，所述放大区域用于对当前帧的第一信号数据中的特征事件进行放大显示。

在一实施例中，在输出调节放大区域位置的判断结果时，调节放大区域的位置信息，包括：在位置信息判断单元输出调节放大区域位置的判断结果时，将放大区域的位置信息调节至位置存储单元所存储的特征事件的位置信息的最大值和最小值之间。

由于放大区域的位置越靠近最大值和最小值之间的中心值，放大窗口的显示效果越好，因此在位置信息判断单元输出调节放大区域位置的判断结果时，将放大区域的位置信息向特征事件的位置信息的最大值和最小值之间的中心值方向进行调整。在一些实施方式中，还可以直接将放大区域的位置信息设置为最大值和最小值之和再除以2。

步骤S107，对当前帧的第一信号数据和第二信号数据进行波形映射，得到第一波形图像数据和第二波形图像数据。

步骤S108，将第一波形图像数据在显示屏的主窗口中进行显示，将第二波形图像数据在显示屏的放大窗口中进行显示。

请参考图7，图7为另一种实施例的示波器放大区域的显示方法，包括步骤S201至步骤S205：

步骤S201，对每个通道输入的信号进行数据采集。

步骤S202，对所采集的通道数据进行处理，得到第一信号数据，并根据确定的特征事件的位置信息，得到位置信息对应范围内的第二信号数据。

步骤S203，产生第一时基参数和第二时基参数，所述第一时基参数用于定义显示界面的主窗口中每一格对应的时间值，所述第二时基参数用于定义显示界面的放大窗口中每一格对应的时间值，所述第二时基参数小于第一时基参数。

步骤S204，将第一信号数据根据第一时基参数转换为用于显示在显示界面的主窗口中的第一波形图像数据，以及将第二信号数据根据第二时基参数转换为用于显示在显示界面的放大窗口的第二波形图像数据。

步骤S205，接收通道数据和用户输入的特征事件参数以及搜索特征事件的命令，并根据搜索特征事件的命令和特征事件参数在通道数据中确定待搜索的特征事件以及所述特征事件在主窗口中的位置信息，并当检测到所述特征事件在主窗口中的位置变化超出设定阈值时，更新确定的特征事件的位置信息，以更新用于显示在放大窗口中的第二波形图像数据。

在一实施例中，当检测到特征事件在主窗口中的位置变化超出设定阈值时，更新特征事件的位置信息，包括：获取特征事件在主窗口中的位置信息的最大值和最小值；判断最大值和最小值的差值与设定阈值之间的大小关系；当差值大于设定阈值时，将特征事件的位置信息更新至特征事件的位置信息的最大值和最小值之间，以更新用于显示在放大窗口中的第二波形图像数据。

请参考图8，图8为示波器数据处理显示的流程图，其中模拟数据经过ADC（模数转换模块）转换为数字数据，再经过预处理、数据采集后，将所采集的信号数据存储在存储器中，根据用户输入参数，再经过数据采集模块采集一帧第一信号数据进行数据处理，处理后的第一信号数据依次经过波形映射、强度值转RGB、图像合并（与CPU所输出的网络数据、菜单数据等进行合并）后，在显示屏上显示主窗口中的波形。此外，若需要对主窗口中的特征事件在放大窗口中进行显示，还需根据用户输入参数，在第一信号数据中搜索特征事件并确定特征事件的位置信息，并根据特征事件位置的变化对特征事件的位置信息进行更新，将更新后的特征事件的位置信息发送给CPU进行参数配置后，通过波形处理再得到第二信号数据，第二信号数据与第一信号数据同样依次经过波形映射、强度值转RGB和图像合并后，在显示屏的放大窗口中显示第二波形数据。

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)

1.一种示波器，其特征在于，包括：

数据采集模块，用于对每个通道输入的信号进行数据采集；

数据处理模块，用于对所采集的数据进行处理，得到当前帧的第一信号数据；

参数接收单元，用于接收一用于搜索特征事件的命令和用户输入的特征事件参数；

特征搜索单元，用于根据搜索特征事件的命令和特征事件参数在所述当前帧的第一信号数据中确定待搜索的特征事件以及所述特征事件的位置信息；所述特征事件的位置信息包括水平方向坐标和垂直方向坐标，水平方向坐标为时间值，垂直方向坐标为ADC码字；

位置信息判断单元，用于判断所述当前帧的第一信号数据中特征事件的位置信息与之前帧信号数据中对应特征事件的位置信息之间的关系，并输出是否调节主窗口中放大区域位置的判断结果；

放大区域调整单元，用于在所述位置信息判断单元输出调节放大区域位置的判断结果时，调节放大区域的位置信息，所述放大区域用于标识当前帧的第一信号数据中的所述特征事件，所述放大区域的位置信息包括放大区域的水平方向坐标和放大区域的垂直方向坐标；

数据处理模块还用于根据放大区域的位置信息对所采集的数据进行处理，得到当前帧的第二信号数据，所述第二信号数据为根据确定的待搜索的特征事件的位置信息，获取位置信息对应范围内的数据，并对所获取的数据进行插值和同步处理后得到的数据；

波形映射模块，用于对当前帧的第一信号数据和第二信号数据进行波形映射，得到第一波形图像数据和第二波形图像数据；

显示屏，其显示主窗口和放大窗口，所述主窗口用于显示第一波形图像数据，所述放大窗口用于显示第二波形图像数据；

所述位置信息判断单元用于判断所述当前帧的第一信号数据中特征事件的位置信息与之前帧的第一信号数据中对应特征事件的位置信息之间的关系，并输出是否调节放大区域位置的判断结果，包括：

获取所述当前帧以及之前帧的第一信号数据中所述特征事件的水平方向坐标的最大值，以及获取当前帧以及之前帧的第一信号数据中所述特征事件的水平方向坐标的最小值；

判断所述特征事件的水平方向坐标的最大值和所述特征事件的水平方向坐标的最小值的差值与水平设定阈值之间的大小关系；

当所述差值大于水平设定阈值时，输出调节放大区域的水平方向坐标的判断结果；否则，输出不调节放大区域位置的判断结果；

和/或，获取所述当前帧以及之前帧的第一信号数据中所述特征事件的垂直方向坐标的最大值，以及获取当前帧以及之前帧的第一信号数据中所述特征事件的垂直方向坐标的最小值；

判断所述特征事件的垂直方向坐标的最大值和所述特征事件的垂直方向坐标的最小值的差值与垂直设定阈值之间的大小关系；

当所述差值大于垂直设定阈值时，输出调节放大区域的垂直方向坐标的判断结果；否则，输出不调节放大区域位置的判断结果。

2.一种示波器，其特征在于，包括：

数据采集模块，用于对每个通道输入的信号进行数据采集；

数据处理模块，用于对所采集的通道数据进行处理，得到第一信号数据，并根据确定的特征事件的位置信息，得到位置信息对应范围内的第二信号数据；所述特征事件的位置信息包括水平方向坐标和垂直方向坐标，水平方向坐标为时间值，垂直方向坐标为ADC码字；

时基电路，用于产生第一时基参数和第二时基参数，所述第一时基参数用于定义显示界面的主窗口中每一格对应的时间值，所述第二时基参数用于定义显示界面的放大窗口中每一格对应的时间值，所述第二时基参数小于第一时基参数；

波形映射模块，用于将第一信号数据根据第一时基参数转换为用于显示在显示界面的主窗口中的第一波形图像数据，以及将第二信号数据根据第二时基参数转换为用于显示在显示界面的放大窗口的第二波形图像数据；

控制处理模块，用于接收通道数据和用户输入的特征事件参数以及搜索特征事件的命令，并根据搜索特征事件的命令和特征事件参数在通道数据中确定待搜索的特征事件以及所述特征事件在主窗口中的位置信息，将所述位置信息发送给数据处理模块，并当检测到不同帧中同一类型不同特征事件在主窗口中的位置变化超出设定阈值时，更新发送给数据处理模块的所述位置信息，以更新用于显示在放大窗口中的第二波形图像数据；其中，所述特征事件在主窗口中的位置包括特征事件在主窗口中的水平方向坐标和特征事件在主窗口中的垂直方向坐标；

所述当检测到所述特征事件在主窗口中的位置变化超出设定阈值时，更新发送给数据处理模块的所述位置信息，包括：

获取所述特征事件在主窗口中水平方向坐标的最大值，以及获取所述特征事件在主窗口中水平方向坐标的最小值；

判断所述特征事件在主窗口中水平方向坐标的最大值和所述特征事件在主窗口中水平方向坐标的最小值的差值与水平设定阈值之间的大小关系；

当所述差值大于水平设定阈值时，将发送给数据处理模块的所述位置信息中的水平方向坐标更新至所述特征事件的水平方向坐标的最大值和所述特征事件的水平方向坐标的最小值之间，以更新用于显示在放大窗口中的第二波形图像数据；

和/或，获取所述特征事件在主窗口中垂直方向坐标的最大值，以及获取所述特征事件在主窗口中垂直方向坐标的最小值；

判断所述特征事件在主窗口中垂直方向坐标的最大值和所述特征事件在主窗口中垂直方向坐标的最小值的差值与垂直设定阈值之间的大小关系；

当所述差值大于垂直设定阈值时，将发送给数据处理模块的所述位置信息中的垂直方向坐标更新至所述特征事件的垂直方向坐标的最大值和所述特征事件的垂直方向坐标的最小值之间，以更新用于显示在放大窗口中的第二波形图像数据。

3.如权利要求1或2所述的示波器，其特征在于，所述特征事件参数包括通道编号、特征条件、阈值电平、特征事件编号、水平方向阈值和垂直方向阈值；

其中所述特征条件包括：波形的上升沿、波形的下降沿、一个周期的波形和欠幅触发的波形中的至少一个。

4.如权利要求1所述的示波器，其特征在于，根据特征事件参数确定所述当前帧的第一信号数据中特征事件的位置信息，包括：

对所述当前帧的第一信号数据按照预设阈值电平进行电平比较处理；

根据特征事件参数，确定需要放大显示的当前帧的第一信号数据中的特征事件对应的通道编号，再根据通道编号选择对应通道的电平比较数据；

按照预设的特征条件搜索所选择对应通道的电平比较数据中的特征事件，再根据搜索得到的所述特征事件，确定当前帧的第一信号数据中特征事件的位置信息。

5.如权利要求1所述的示波器，其特征在于，还包括：

位置存储单元，用于存储当前帧以及之前帧的第一信号数据中所述特征事件的位置信息的最大值和最小值。

6.如权利要求5所述的示波器，其特征在于，所述放大区域调整单元用于在所述位置信息判断单元输出调节放大区域位置的判断结果时，调节放大区域的位置信息，包括：

在所述位置信息判断单元输出调节放大区域的水平方向坐标的判断结果时，将放大区域的水平方向坐标调节至所述位置存储单元所存储的所述特征事件的水平方向坐标的最大值和水平方向坐标的最小值之间；

和/或，在所述位置信息判断单元输出调节放大区域的垂直方向坐标的判断结果时，将放大区域的垂直方向坐标调节至所述位置存储单元所存储的所述特征事件的垂直方向坐标的最大值和垂直方向坐标的最小值之间。

7.一种示波器放大区域的显示方法，其特征在于，包括：

对每个通道输入的信号进行数据采集；

对所采集的数据进行处理，得到当前帧的第一信号数据；

接收一用于搜索特征事件的命令和用户输入的特征事件参数；

根据搜索特征事件的命令和特征事件参数在所述当前帧的第一信号数据中确定待搜索的特征事件以及所述特征事件的位置信息；所述特征事件的位置信息包括水平方向坐标和垂直方向坐标，水平方向坐标为时间值，垂直方向坐标为ADC码字；

判断所述当前帧的第一信号数据中特征事件的位置信息与之前帧第一信号数据中对应特征事件的位置信息之间的关系，并输出是否调节主窗口中放大区域位置的判断结果；

在输出调节放大区域位置的判断结果时，调节放大区域的位置信息，所述用于标识当前帧的第一信号数据中的所述特征事件，所述放大区域的位置信息包括放大区域的水平方向坐标和放大区域的垂直方向坐标；

根据放大区域的位置信息对所采集的数据进行处理，得到当前帧的第二信号数据，所述第二信号数据为根据确定的特征事件的位置信息，获取位置信息对应范围内的数据，并对所获取的数据进行插值和同步处理后得到的数据；

对当前帧的第一信号数据和第二信号数据进行波形映射，得到第一波形图像数据和第二波形图像数据；

将第一波形图像数据在显示屏的主窗口中进行显示，将第二波形图像数据在显示屏的放大窗口中进行显示；

所述位置信息判断单元用于判断所述当前帧的第一信号数据中特征事件的位置信息与之前帧的第一信号数据中对应特征事件的位置信息之间的关系，并输出是否调节放大区域位置的判断结果，包括：

获取所述当前帧以及之前帧的第一信号数据中所述特征事件的水平方向坐标的最大值，以及获取当前帧以及之前帧的第一信号数据中所述特征事件的水平方向坐标的最小值；

判断所述特征事件的水平方向坐标的最大值和所述特征事件的水平方向坐标的最小值的差值与水平设定阈值之间的大小关系；

当所述差值大于水平设定阈值时，输出调节放大区域的水平方向坐标的判断结果；否则，输出不调节放大区域位置的判断结果；

和/或，获取所述当前帧以及之前帧的第一信号数据中所述特征事件的垂直方向坐标的最大值，以及获取当前帧以及之前帧的第一信号数据中所述特征事件的垂直方向坐标的最小值；

判断所述特征事件的垂直方向坐标的最大值和所述特征事件的垂直方向坐标的最小值的差值与垂直设定阈值之间的大小关系；

当所述差值大于垂直设定阈值时，输出调节放大区域的垂直方向坐标的判断结果；否则，输出不调节放大区域位置的判断结果。

8.一种示波器放大区域的显示方法，其特征在于，包括：

对每个通道输入的信号进行数据采集；

对所采集的通道数据进行处理，得到第一信号数据，并根据确定的特征事件的位置信息，得到位置信息对应范围内的第二信号数据；所述特征事件的位置信息包括水平方向坐标和垂直方向坐标，水平方向坐标为时间值，垂直方向坐标为ADC码字；

产生第一时基参数和第二时基参数，所述第一时基参数用于定义显示界面的主窗口中每一格对应的时间值，所述第二时基参数用于定义显示界面的放大窗口中每一格对应的时间值，所述第二时基参数小于第一时基参数；

将第一信号数据根据第一时基参数转换为用于显示在显示界面的主窗口中的第一波形图像数据，以及将第二信号数据根据第二时基参数转换为用于显示在显示界面的放大窗口的第二波形图像数据；

接收通道数据和用户输入的特征事件参数以及搜索特征事件的命令，并根据搜索特征事件的命令和特征事件参数在通道数据中确定待搜索的特征事件以及所述特征事件在主窗口中的位置信息，并当检测到不同帧中同一类型不同特征事件在主窗口中的位置变化超出设定阈值时，更新确定的特征事件的位置信息，以更新用于显示在放大窗口中的第二波形图像数据；其中，所述特征事件在主窗口中的位置包括特征事件在主窗口中的水平方向坐标和特征事件在主窗口中的垂直方向坐标；

所述当检测到所述特征事件在主窗口中的位置变化超出设定阈值时，更新发送给数据处理模块的所述位置信息，包括：

获取所述特征事件在主窗口中水平方向坐标的最大值，以及获取所述特征事件在主窗口中水平方向坐标的最小值；

判断所述特征事件在主窗口中水平方向坐标的最大值和所述特征事件在主窗口中水平方向坐标的最小值的差值与水平设定阈值之间的大小关系；

当所述差值大于水平设定阈值时，将发送给数据处理模块的所述位置信息中的水平方向坐标更新至所述特征事件的水平方向坐标的最大值和所述特征事件的水平方向坐标的最小值之间，以更新用于显示在放大窗口中的第二波形图像数据；

和/或，获取所述特征事件在主窗口中垂直方向坐标的最大值，以及获取所述特征事件在主窗口中垂直方向坐标的最小值；

判断所述特征事件在主窗口中垂直方向坐标的最大值和所述特征事件在主窗口中垂直方向坐标的最小值的差值与垂直设定阈值之间的大小关系；

当所述差值大于垂直设定阈值时，将发送给数据处理模块的所述位置信息中的垂直方向坐标更新至所述特征事件的垂直方向坐标的最大值和所述特征事件的垂直方向坐标的最小值之间，以更新用于显示在放大窗口中的第二波形图像数据。

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