CN112763778A - 波形显示方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

波形显示方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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蒋文裕
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Abstract

本申请公开了一种波形显示方法、装置、设备及存储介质,该方法可以应用于波形采集装置中的触发监视模块,该方法可以包括对获取的波形数据进行数据处理,根据触发信号以指定采样率对处理后的波形数据进行存储,在存储的波形数据满足预设条件的情况下,显示存储的波形数据。通过设计指定的采样率对波形数据进行采样、存储以及显示,可以实现对触发时刻前后的波形细节进行观测。

Description

波形显示方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本申请实施例涉及信号处理技术,尤其涉及一种波形显示方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
现有技术中,示波器通常是通过触发及水平参数(例如,采样率、水平偏移、存储深度)的配置决定获取需要采样和显示的波形,采样率越大,波形显示越详细,存储深度越大,则可以显示更多的波形内容,其中,水平偏移决定了触发时刻在存储深度上的位置,如图1所示。但是,在采样率很低,或者触发位置不在屏幕范围内时,无法观测触发时刻的波形细节。例如,触发一个非常小的脉冲信号,当示波器在大时基下测试时,采样率很小,实际测试信号时无法看到小脉冲,即无法观测触发时刻的波形细节;或者,触发位置不在屏幕范围内时,屏幕上也无法显示触发波形细节。
发明内容
本申请提供一种波形显示方法、装置、设备及存储介质,能够实现对触发时刻前后的波形细节进行观测。
第一方面,本申请实施例提供了一种波形显示方法,该方法可以应用于波形采集装置中的触发监视模块,该方法包括:
对获取的波形数据进行数据处理;
根据触发信号以指定采样率对处理后的波形数据进行存储;
在存储的波形数据满足预设条件的情况下,显示存储的波形数据。
第二方面,本申请实施例提供了一种包含有触发监视模块的波形采集装置,该触发监视模块包括:
数据处理单元,用于对获取的波形数据进行数据处理;
存储单元,用于根据触发信号对处理后的波形数据进行存储;
显示单元,用于在存储的波形数据满足预设条件的情况下,显示存储的波形数据。
第三方面,本申请实施例提供了一种波形采集设备,该设备包括:
存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,当处理器执行计算机程序时,实现如本申请实施例提供的波形显示方法。
第四方面,本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,当该计算机程序被处理器执行时,实现如本申请实施例提供的波形显示方法。
本申请实施例提供了一种波形显示方法、装置、设备及存储介质,该方法可以应用于波形采集装置中的触发监视模块,该方法可以包括对获取的波形数据进行数据处理,根据触发信号以指定采样率对处理后的波形数据进行存储,在存储的波形数据满足预设条件的情况下,显示存储的波形数据。通过设计指定的采样率对波形数据进行采样、存储以及显示,可以实现对触发时刻前后的波形细节进行观测。
附图说明
图1为现有技术中触发时刻采样位置的示意图;
图2为本申请实施例提供的一种波形显示方法的流程图;
图3为本申请实施例中的波形采集装置的结构示意图;
图4为本申请实施例中的触发监视模块的结构示意图;
图5为本申请实施例中的分屏显示方式示意图;
图6为本申请实施例中的浮屏显示方式示意图;
图7为本申请实施例中的一通道分屏显示的示意图;
图8为本申请实施例中的多通道浮屏显示的示意图;
图9为本申请实施例中的触发监视模块的结构示意图;
图10为本申请实施例中的波形采集设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请,而非对本申请的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。
另外,在本申请实施例中,“可选地”或者“示例性地”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“可选地”或者“示例性地”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“可选地”或者“示例性地”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
图2为本申请实施例提供的一种波形显示方法的流程图,该方法可以应用于波形采集装置中的触发监视模块中,如图2所示,该方法可以包括但不限于以下步骤:
S201、对获取的波形数据进行数据处理。
示例性地,本申请实施例中涉及到的波形采集装置可以为示波器、数据采集卡、频谱分析仪,即可以通过波形采集装置内部集成的触发监视模块对获取的波形数据进行处理。如图3所示,为本申请实施例提供的上述波形采集装置的结构示意图。如图3所示,该触发监视模块获取的波形数据可以包括通过模拟数字(Analog-to-Digital Convert,ADC)转换器处理后的波形数据,进一步地,该波形数据还可以通过数据处理模块处理后传输至触发监视模块。其中,图3中的采样抽取模块用于对波形数据进行抽取采样、峰值检测、平均等处理,然后将处理后的数据送到采样处理模块,采样处理模块用于根据触发处理模块发送的触发信号对处理后的波形数据进行预采样、延迟采样控制,并存储至DDR中,同时,该采样处理模块还负责读取DDR中的数据送到显示模块。触发处理模块用于根据AD采样数据及配置的边沿或脉冲信号进行处理并产生一个触发信号,例如,边沿、脉宽触发条件等信号。显示模块用于对采样处理模块传输的波形数据进行绘制、显示。
需要说明的是,图3中的数据处理模块为可选的,即在波形采集装置中设置有数据处理模块的情况下,可以不需要在触发监视模块中设置数据处理单元。如图4所示,在波形采集装置中未设置有数据处理模块的情况下,可以在触发监视模块中设置数据处理单元,其中,图4中的虚线框示出的部分即为触发监视模块包含的相关单元。无论在上述哪种情况下,都可以设置数据处理单元(或数据处理模块)与A/D转换器相连,由数据处理单元(或数据处理模块)对A/D转换器处理后的数据进行滤波处理,以降低噪声、提高波形数据的分辨率。
S202、根据触发信号以指定采样率对处理后的波形数据进行存储。
本申请实施例中的触发信号可以由波形采集装置中的触发处理模块发送。如图3所示,波形数据被处理完之后,传输至触发处理模块和触发监视模块。触发处理模块根据接收到的波形数据向触发监视模块发送触发信号,由触发监视模块根据触发信号以指定采样率对处理后的波形数据进行存储。
S203、在存储的波形数据满足预设条件的情况下,显示存储的波形数据。
触发监视模块判断存储的波形数据满足设置的预设条件后,可以通过如图4所示的显示单元显示存储的波形数据。
示例性地,上述预设条件可以包括预设数据个数,或预设时间,即在存储的波形数据满足预设数据个数或者满足预设时间的情况下,可以通过显示单元显示存储的波形数据。
可选地,可以以浮屏或分屏的方式显示存储的波形数据。如图5所示的显示方式为分屏显示方式,分屏显示可以理解为上半屏为触发监视器以指定采样率采集并显示的波形,下半屏为波形采集装置正常显示的波形,或者,上下显示方式可以互换。
如图6所示的显示方式为浮屏显示方式,浮屏显示方式可以理解为触发监视器以指定采样率采集的波形的显示窗口浮在波形采集装置正常显示的波形的显示窗口之上。
上述两种显示方案的切换可以通过配置窗口的切换配置实现,也可以通过波形采集装置的菜单进行选择配置,或者通过屏幕界面的快捷图标进行切换。
本申请实施例提供了一种波形显示方法,该方法可以应用于波形采集装置中的触发监视模块,该方法可以包括对获取的波形数据进行数据处理,根据触发信号以指定采样率对处理后的波形数据进行存储,在存储的波形数据满足预设条件的情况下,显示存储的波形数据。通过设计指定的采样率对波形数据进行采样、存储以及显示,可以实现对触发时刻前后的波形细节进行观测。
在一种示例中,上述步骤S202中的实现方式可以包括,触发监视模块根据触发信号在采样位置以最高采样率对处理后的波形数据进行采样,并对采样后的波形数据进行存储,即指定采样率为最高采样率。
可选地,上述指定采样率也可以为相比最高采样率偏低的较高采样率,即本领域技术人员可以根据自己的实际需求和波形采样装置的性能,设置符合波形采样要求的采样率作为指定采样率,本申请实施例对此不作严格限制。
可选地,上述采样位置可以为触发监视模块从上位机读取的位置。
进一步地,如图4所示,触发监视模块的上述实现过程可以为采样控制单元根据波形采集装置中的触发处理模块发送的触发信号在采样位置以最高采样率对处理后的波形数据进行采样,并将采样后的波形数据传输至存储单元进行存储。在存储的波形数据满足预设条件的情况下,采样控制单元从存储单元中读取存储的波形数据,发送至显示单元进行显示。
在一种示例中,上述存储单元可以为块随机存储器(Block RAM,BRAM),也可以为DDR内存(DDR Memory)等。在本申请实施例中,存储单元主要用于存储以指定采样率采集的波形细节数据,存储的长度通常比现有的波形采集装置存储的波形长度短,因此可以采用BRAM。进一步地,存储单元的大小可以以具体存储的波形资源而定,例如,本申请实施例中可以选用2k的内存空间存储波形数据。当然,如果选用更大的内存空间,则可以存储更多的波形数据。
可选地,存储单元可以为一个或多个,若选择多个存储单元,则可以监视更多的触发事件的波形,以保存更多的历史触发事件波形。在图4中,以一个存储单元为例进行描述。
可选地,上述采样控制单元中的存储深度、偏移、采样率三项参数可以设置为固定值,也可以设置为部分固定、部分可变,本领域技术人员可以根据实际需求进行设置。其中,设置为固定值实现起来可以更加简单。
可选地,采样控制单元还可以负责控制存储数据大小和触发位置,其中,存储数据大小和触发位置可以设置。例如,将存储大小设置为2k数据点,触发位置设置为1k位置,设置为采样率为最大值。
可选地,采样控制模块还可以接收一个通道的数据或多个通道的数据。例如,如图7所示为一个通道的波形数据,如图8所示的为多个通道的波形数据。
可选地,显示单元的显示可以使用现场可编程逻辑门阵列(Field ProgrammableGate Array,FPGA)或者中央处理器(Central Processing Unit/Processor,CPU)进行处理。通过FPGA处理,则显示速度较快,通过CPU处理则处理方式可以更加灵活。
图9为本申请实施例提供的一种包含有触发监视模块的波形采集装置,如图9所示,该触发监视模块可以包括数据处理单元901、存储单元902、显示单元903;
其中,数据处理单元,可以用于对获取的波形数据进行数据处理;
存储单元,用于根据触发信号对处理后的波形数据进行存储;
显示单元,用于在存储的波形数据满足预设条件的情况下,显示存储的波形数据。
可选地,获取的波形数据可以包括通过模拟数字转换器处理后的波形数据。
在一种示例中,存储单元,可以用于根据触发信号在采样位置以指定采样率对处理后的波形数据进行存储。
例如,存储单元根据触发信号在采样位置以最高采样率对处理后的波形数据进行采样,对采样后的波形数据进行存储。
在一种示例中,上述预设条件可以包括预设数据个数或预设时间。
在一种示例中,上述显示单元可以以浮屏或分屏的方式显示存储的波形数据。
本申请实施例所提供的触发监视模块可执行本申请图2所提供的波形显示方法,具备执行方法相应的功能单元和有益效果。
图10为本申请实施例提供的一种波形采集设备的结构示意图,如图10所示,该设备包括处理器1001、存储器1002、输入装置1003和输出装置1004;设备中处理器1001的数量可以是一个或多个,图10中以一个处理器1001为例;设备中的处理器1001、存储器1002、输入装置1003和输出装置1004可以通过总线或其他方式连接,图10中以通过总线连接为例。
存储器1002作为一种计算机可读存储介质,可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块,如本申请实施例图2中的波形显示方法对应的程序指令/模块(例如,触发监视模块中的数据处理单元901、存储单元902、显示单元903)。处理器1001通过运行存储在存储器1002中的软件程序、指令以及模块,从而执行设备的各种功能应用以及数据处理,即实现上述的波形显示方法。
存储器1002可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序;存储数据区可存储根据设备的使用所创建的数据等。此外,存储器1002可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中,存储器1002可进一步包括相对于处理器1001远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至设备/终端/服务器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置1003可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置1004可包括显示屏等显示设备。
本申请实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种波形显示方法,该方法包括:
对获取的波形数据进行数据处理;
根据触发信号以指定采样率对处理后的波形数据进行存储;
在存储的波形数据满足预设条件的情况下,显示存储的波形数据。
通过以上关于实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,本申请可借助软件及必需的通用硬件来实现,当然也可以通过硬件实现,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
注意,上述仅为本申请的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本申请不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明,但是本申请不仅仅限于以上实施例,在不脱离本申请构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本申请的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种波形显示方法,应用于波形采集装置中的触发监视模块,其特征在于,包括:
对获取的波形数据进行数据处理;
根据触发信号以指定采样率对处理后的波形数据进行存储;
在存储的波形数据满足预设条件的情况下,显示所述存储的波形数据。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取的波形数据包括通过模拟数字转换器处理后的波形数据。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述根据触发信号以指定采样率对处理后的波形数据进行存储,包括:
根据触发信号在采样位置以指定采样率对处理后的波形数据进行存储。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据触发信号在采样位置以指定采样率对处理后的波形数据进行存储,包括:
根据触发信号在采样位置以最高采样率对处理后的波形数据进行采样;
对采样后的波形数据进行存储。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预设条件包括预设数据个数,或预设时间。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述显示所述存储的波形数据,包括:
以浮屏或者分屏的方式显示所述存储的波形数据。
7.一种包含有触发监视模块的波形采集装置,其特征在于,所述触发监视模块包括:
数据处理单元,用于对获取的波形数据进行数据处理;
存储单元,用于根据触发信号对处理后的波形数据进行存储;
显示单元,用于在存储的波形数据满足预设条件的情况下,显示所述存储的波形数据。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述触发监视模块还包括采样控制单元;
所述采样控制单元,用于根据触发信号在采样位置以最高采样率对处理后的波形数据进行采样;
以及,将采样后的数据波形传输至所述显示模块。
9.一种波形采集设备,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时,实现如权利要求1-6任一项所述的波形显示方法。
10.一种计算机存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,实现如权利要求1-6任一项所述的波形显示方法。
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