CN113341190A - 一种数字示波器的通道选中方法及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种数字示波器的通道选中方法及存储介质，其中通道选中方法包括：获取触控显示屏上感应到的触点坐标；获取触控显示屏上各个信号通道分别对应的一帧波形数据中每个数据点的显示坐标；计算触点坐标与显示坐标的距离平方值，遍历各个信号通道分别对应的一帧波形数据，比较得到距离平方值的最小计算结果；确定最小计算结果对应的数据点以及所在的一帧波形数据，将所在的一帧波形数据对应的信号通道作为选中的信号通道。本技术方案可以使得数字示波器快速地响应用户的触控动作，优化信号通道的选中逻辑，在尽可能减少运算量的情况下快速地选中用户期望的信号通道，提高触控选中信号通道的准确度。

Description

一种数字示波器的通道选中方法及存储介质

技术领域

本申请涉及数字示波器的技术领域，具体涉及一种数字示波器的通道选中方法及存储介质。

背景技术

示波器是设计、制造和维修电子设备不可或缺的工具，现在的示波器多以数字示波器为主，因具有波形触发、存储、显示、测量、分析等功能而日益普及，随着科技及市场需求的快速发展，数字示波器被认为是工程师们的眼睛，其将作为一种必要的工具而用来应对工程师们的测量挑战。

数字示波器的最基本功能是采集并显示波形，通过高速模数转换器（ADC）对电信号进行采样，根据采样数据的时间顺序在屏幕上绘制出电信号在时间轴上的变化轨迹，也就是展示信号对应的波形。数字示波器往往具有两个或者两个以上的采集通道，可以同时采集并显示与通道数对等的波形图像，通过不同的波形颜色区分不同通道对应的波形。

当前，数字示波器也具有丰富的数据分析功能，用户可对任意通道的波形和数据进行分析，在对通道波形进行任何操作之前，需要先选中该通道。数字示波器会朝高分辨率的方向发展，传统的按键操作已经不再适应大屏示波器，取而代之的是触控屏控制，那么准确地捕获想要的通道波形是至关重要的一步；引入触控屏可以减少实体按钮且增大显示面积，以虚拟按键方式对波形进行操作；不过引入触控屏还有许多待解决的问题，比如无法选中尖脉冲信号的通道，计算方法过于复杂且对计算资源消耗大等，尤其是如何通过引入恰当的交互逻辑和交互算法，使得用户可以方便快捷地通过触控屏来操作示波器。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是：如何在数字示波器的触屏上快速选中某一个通道的波形。为解决上述问题，本申请提供一种数字示波器的通道选中方法及存储介质。

根据第一方面，本申请提供了一种数字示波器的通道选中方法，所述数字示波器具有触控显示屏和多个信号通道，其特征在于，所述通道选中方法包括以下步骤：获取所述触控显示屏上感应到的触点坐标；获取所述触控显示屏上各个所述信号通道分别对应的一帧波形数据中每个数据点的显示坐标；计算所述触点坐标与所述显示坐标的距离平方值，遍历各个所述信号通道分别对应的一帧波形数据，比较得到距离平方值的最小计算结果；确定所述最小计算结果对应的数据点以及所在的一帧波形数据，将所在的一帧波形数据对应的信号通道作为选中的信号通道。

所述获取所述触控显示屏上各个所述信号通道分别对应的一帧波形数据中每个数据点的显示坐标，包括：在所述触控显示屏上执行行场扫描，对各个所述信号通道分别对应的一帧波形数据进行刷屏显示；判断每个扫描点的像素值是否为零，若否则获取该扫描点处被映射显示的数据点，以及将该扫描点的行场位置作为被映射显示的数据点的显示坐标。

所述计算所述触点坐标与所述显示坐标的距离平方值，遍历各个所述信号通道分别对应的一帧波形数据，比较得到距离平方值的最小计算结果，包括：设定任意一帧波形数据中每个数据点的显示坐标为P₁(hsync_cnt,vsync_cnt)，以及设定所述触点坐标为P₂(x,y)，则计算所述触点坐标与所述显示坐标的距离平方值且用公式表示为Length^2=(x-hsync_cnt)^2+(y-vsync_cnt)^2；对于每个所述信号通道对应的一帧波形数据，依次比较该帧波形数据中前后两个数据点的显示坐标分别与所述触点坐标的距离平方值，取计算结果中较小的距离平方值并参与下一次比较，直至遍历该帧波形数据中的所有数据点，比较得到关于距离平方值的第一结果；获取各个所述信号通道分别对应的一帧波形数据在遍历比较后的第一结果，选取各个第一结果中的最小值以作为距离平方值的最小计算结果。

所述计算所述触点坐标与所述显示坐标的距离平方值，包括：将显示坐标P₁(hsync_cnt,vsync_cnt)和触点坐标P₂(x,y)输入至预设的复用乘法器，所述复用乘法器包括减法、乘法和加法的运算逻辑；利用所述复用乘法器对数值hsync_cnt、x进行一次减法运算和一次乘法运算，得到第一计算值；以及利用所述复用乘法器对数值vsync_cnt、y进行一次减法运算和一次乘法运算，得到第二计算值；对所述第一计算值和所述第二计算值进行一次加法运算，得到距离平方值且表示为Length^2。

所述获得所述最小计算结果对应的数据点以及所在的一帧波形数据，将所在的一帧波形数据对应的信号通道作为选中的信号通道，包括：获得参与计算所述最小计算结果的显示坐标，以及确定所述最小计算结果的显示坐标对应的数据点；若所述最小计算结果的显示坐标对应有一个数据点，则确定该数据点所在的一帧波形数据，并将所在的一帧波形数据对应的信号通道作为选中的信号通道；若所述最小计算结果的显示坐标对应有多个数据点，则确定多个数据点分别所在的一帧波形数据，判断其中一帧波形数据对应的信号通道为激活状态时，则将处于激活状态的信号通道作为选中的信号通道。

在所述触控显示屏上执行行场扫描时，若判断仅有一个所述信号通道对应的一帧波形数据进行刷屏显示，则直接确定该信号通道为选中的信号通道。

获取所述触控显示屏上感应到的触点坐标之后还包括：判断所述触点坐标是否在所述触控显示屏上的波形显示区域内；若是获取所述触控显示屏上正在显示的各个所述信号通道中分别对应的一帧波形数据；若否则响应进入菜单设置状态。

根据第二方面，一种实施例中提供一种数字示波器，包括：触控显示屏，用于感应用户的触控操作和显示信号的波形；多个信号通道，用于通过信号采样形成对应的波形数据；处理部件，与所述触控显示屏和多个所述信号通道分别连接，用于通过上述第一方面中所述的通道选中方法得到用户选中的信号通道。

所述处理部件包括第一驱动单元、第二驱动单元和处理单元；所述第一驱动单元用于驱动所述触控显示屏响应于触控操作并将触点位置转换为触点坐标；所述第二驱动单元用于在所述触控显示屏上执行行场扫描，对各个所述信号通道分别对应的一帧波形数据进行刷屏显示；所述处理单元包括第一获取模块、第二获取模块、计算模块和通道选中模块；所述第一获取模块用于从所述第一驱动单元获取所述触控显示屏上感应到的触点坐标；所述第二获取模块用于从所述第二驱动单元获取所述触控显示屏上各个所述信号通道分别对应的一帧波形数据中每个数据点的显示坐标；所述计算模块用于计算所述触点坐标与所述显示坐标的距离平方值，遍历各个所述信号通道分别对应的一帧波形数据，比较得到距离平方值的最小计算结果；所述通道选中模块用于确定所述最小计算结果对应的数据点以及所在的一帧波形数据，将所在的一帧波形数据对应的信号通道作为选中的信号通道。

根据第三方面，一种实施例中提供一种计算机可读存储介质，所述介质上存储有程序，所述程序能够被处理器执行以实现上述第一方面中所述的通道选中方法。

本发明的有益效果是：

上述实施例提供了一种数字示波器的通道选中方法及存储介质，其中通道选中方法包括：获取触控显示屏上感应到的触点坐标；获取触控显示屏上各个信号通道分别对应的一帧波形数据中每个数据点的显示坐标；计算触点坐标与显示坐标的距离平方值，遍历各个信号通道分别对应的一帧波形数据，比较得到距离平方值的最小计算结果；确定最小计算结果对应的数据点以及所在的一帧波形数据，将所在的一帧波形数据对应的信号通道作为选中的信号通道。一方面，技术方案将触点坐标与触控显示屏上波形数据点的显示坐标进行比较，通过计算距离平方值的最小计算结果确定选中的信号通道，如此既保证了距离平方值计算结果的准确性，也提高了运算效率；另一方面，本技术方案可以使得数字示波器快速地响应用户的触控动作，优化信号通道的选中逻辑，在尽可能减少运算量的情况下，快速地选中用户期望的信号通道，提高触控选中信号通道的准确度和人机交互性能；此外，技术方案是针对触点坐标和显示坐标进行的距离平方值运算，那么适用于任何信号波形的显示情形，甚至对选中脉冲信号的通道依然有效，而且采用简单的处理逻辑来计算触点和显示点的距离平方值，能够节省软硬件的计算资源，降低设备的应用成本。

附图说明

图1为本申请中数字示波器的结构示意图；

图2为一种实施例中数字示波器的外观图；

图3为触控屏和显示屏的结构示意图；

图4为触点坐标和显示坐标的位置关系图；

图5为处理部件的结构示意图；

图6为处理单元的结构示意图；

图7为本申请中数字示波器的通道选中方法的流程图；

图8为的获取数据点的显示坐标的流程图；

图9为计算距离平方值的流程图；

图10为确定选中的信号通道的流程图；

图11为另一种实施例中通道选中方法的整体流程图；

图12为复用乘法器的运算逻辑图；

图13为另一种实施例中数字示波器的结构示意图。

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）。

本申请提供了一种新的选中信号通道的技术方案，相比现有技术优化了通道选中的算法，能够选中任意波形信号，并且对软硬件资源的消耗很少，可有效降低应用成本。在现有技术《CN202010283004.0，触屏示波器的触控操作方法及数字示波器、信号测量装置》中，主要采用采用加权平均的做法计算触控点到波形的距离，这种算法有缺陷的，比如通道1为一个直流信号，通道2为具有窄脉冲的信号，那么存在触点坐标到通道2的距离比到通道1的距离更近的可能性，但通过距离加权平均之后却选中了通道1，因为通道2的信号包络线离触点坐标更远，这就导致加权平均的算法丢失了波形的细节；并且，现有技术中加权平均算法过于复杂，计算一个点的距离用到了2次减法、2次乘法、1次加法、一次开方，求平均值用到累加求和和除法，需要更多的软硬件运算资源支持才行；此外，现有技术需要记录波形的最大值和最小值，那么必须用到存储器，假设一台数字示波器有4个通道，并且支持ZOOM缩放功能，则此时就需要记录8条曲线的最大值和最小值，这必然消耗更多的软件件资源，导致应用成本攀升。然而，本申请技术方案相比现有技术，采用距离平方值的最小原则可保存更多的波形细节，算法仅用到一些减法、加法和乘法可加快运算速度，处理过程仅需要保存一个数据点对应的距离较小值即可，如此减小资源开销的同时提升通道选中算法的准确度和速度。

下面将通过一些实施例对本申请技术方法进行详细说明。

实施例一、

请参考图1，一种实施例中公开一种数字示波器，公开的数字示波器1包括触控显示屏11、信号通道模块12和处理部件13，下面分别说明。

触控显示屏11用于感应用户的触控操作和显示信号的波形。由于触控显示器11兼具触控和显示的作用，那么可采用触控屏和显示屏叠加的结构，利用触控屏实现感应触控动作的作用，利用显示屏实现显示功能菜单和波形图像的作用。

信号通道模块12包括多个信号通道，，比如图1中示意的信号通道a和信号通道b，这里的每个信号通道用于对经过的一路信号进行数字采样以得到信号对应波形数据。

处理部件与与触控显示屏11和信号通道模块12中的多个信号通道分别连接，用于通过一种通道选中方法得到用户选中的信号通道。关于处理部件执行的通道选中方法将在下文的实施例二中进行详细说明。

在一个具体实施例中，数字示波器1的具体结构可以参见图2中的数字示波器2，该数字示波器可以包括多个信号通道21、控制面板22和触控显示屏23。其中，信号通道21用于接收外部输入的信号并对信号进行数字采样以得到信号对应波形的采样数据（即波形数据），这里的信号可以是电压信号、电流信号或频率信号，对信号进行数字采样时的采样频率可以根据实际需要而设定，这里不做具体限制。其中，控制面板22上具有一些不同功能的旋钮和按键，用于起到参数调节、功能切换等作用；在仅保留触控操作的情况下，也可以忽略控制面板22，由触控操作来实现参数调节和功能切换。其中，触控显示屏23的结构可以参见图3，其主要由同等大小的触控屏和显示屏叠加构成，触控屏起到感应触摸动作的作用，显示屏起到显示功能菜单和波形图像的作用。此外，参见图2，在触控显示屏23上往往还会分出波形显示区24和菜单显示区25，波形显示区24可以设置在屏幕的中央且占据屏幕的较大区域，用于显示背景网格、各信号通道的波形、波形参数和光标参数；菜单显示区25可以设置在屏幕上剩余的周边区域，用于显示各项功能主菜单、子菜单和功能参数信息。

通常情况下，图2中的触控显示屏23可采用触控屏和显示屏的叠加结构，比如图3中的叠加结构，并且显示屏可采用LCD等类型的电子屏。可以使用电容矩阵将触控屏分割成众多部分，每个部分都是独立的一个电容，当用户用手触碰到触控屏时，触摸点处的电容电压会发生变化，触控屏通过扫描检测所有的电容上的电压可获取到被触电容对应的坐标(n,m)；由于触控屏是叠加组装在显示屏上的，并且两者的大小尺寸一致，因此电容屏上触摸点的坐标(n ,m)可以映射到显示屏上的一个像素点，该像素点的坐标 (x ,y)与坐标(n ,m)之间形成唯一的映射关系。那么可以理解，通过这种映射关系能够将触点在触控屏上的坐标转化为显示屏上的对应坐标，容易获取到触摸点相对于显示屏的像素坐标信息，从而得知用户在波形显示区的触点位置。

在本实施例中，参见图1、图4和图5，触控显示屏11可包括触控屏111和显示屏112，其中显示屏112可采用LCD显示屏且与显存（图5中未示意）进行连接。显示数据从显存中读出来刷映射到LCD具体的坐标上，LCD可为支持行场扫描的LVDS接口屏，那么从显存中读出的数据包含以下特征：包含有效行扫描信息，hsync_cnt，即在行扫描有效（THD）时的计数值；包含有效场扫描信息，vsync_cnt，即场扫描有效（TVD）时的计数值；包含通道波形信息的RGB数据，rgb_data（像素的灰度值）；包含通道优先级数据，表示当前选中的通道，当前选中的通道优先级最高，波形发生重叠时则重叠处波形的颜色和通道优先级最高的通道相同。为清楚说明，假设LCD的屏幕分辨率是600*480，帧率是50Hz，则hsync_cnt∈[0,599]，vsync_cnt∈[0,479]，那则此时图4中原点的坐标为(0,0)，终点的坐标为(599, 479)，触控点的触点坐标为(x, y)，扫描点的显示坐标为(hsync_cnt，vsync_cnt)；如果显示坐标处没有对应的波形数据，rgb_data等于0，反之rgb_data大于0。可以理解，如果正对触控显示屏11，则左上方为屏幕坐标原点(0,0)，右下方为屏幕坐标终点(599,479)；任意点(hsync_cnt, vsync_cnt)表示从原点到终点的任意像素点坐标；水平方向是hsync_cnt，即行计数值；垂直方向是vsync_cnt，即场计数值。当任意点遍历所有像素的时候表示一帧波形数据进行了刷屏显示。

在本实施例中，参见图1和图5，处理部件13可包括第一驱动单元131、第二驱动单元132和处理单元133，分别说明如下。

第一驱动单元131与触控显示屏11中的触控屏111连接，用于驱动触控屏111响应于触控操作并将触点位置转换为触点坐标。

第二驱动单元132与触控显示屏11中的显示屏112连接，用于在显示屏112上执行行场扫描，对各个信号通道分别对应的一帧波形数据进行刷屏显示。

参见图5和图6，处理单元133为了执行通道选中方法的运算逻辑，其包括第一获取模块1331、第二获取模块1332、计算模块1333和通道选中模块1334。

第一获取模块1331用于从第一驱动单元131获取触控显示屏上感应到的触点坐标。由于第一驱动单元131能够将触控屏上的触点位置转换为触点坐标，所以第一获取模块1331直接从第一驱动单元131获取触点坐标即可。

第二获取模块1332用于从第二驱动单元132获取触控显示屏上各个信号通道分别对应的一帧波形数据中每个数据点的显示坐标。比如，第二获取模块1332在触控显示屏11上执行行场扫描，对信号通道模块12中的各个信号通道分别对应的一帧波形数据进行刷屏显示；此外，第二获取模块1332判断行场扫描中每个扫描点的像素值是否为零，若否则获取该扫描点处被映射显示的数据点，以及将该扫描点的行场位置作为被映射显示的数据点的显示坐标。

计算模块1333与第一获取模块1331和第二获取模块1332连接，主要用于计算触点坐标与显示坐标的距离平方值，遍历各个信号通道分别对应的一帧波形数据，比较得到距离平方值的最小计算结果。比如，计算模块1333对于每个信号通道对应的一帧波形数据，依次比较该帧波形数据中前后两个数据点的显示坐标分别与触点坐标的距离平方值，取计算结果中较小的距离平方值并参与下一次比较，直至遍历该帧波形数据中的所有数据点，比较得到关于距离平方值的第一结果；然后，获取各个信号通道分别对应的一帧波形数据在遍历比较后的第一结果，选取各个第一结果中的最小值以作为距离平方值的最小计算结果。

通道选中模块1334与计算模块连接，主要用于确定最小计算结果对应的数据点以及所在的一帧波形数据，将所在的一帧波形数据对应的信号通道作为选中的信号通道。比如，通道选中模块1334获得参与计算最小计算结果的显示坐标，以及确定最小计算结果的显示坐标对应的数据点；若最小计算结果的显示坐标对应有一个数据点，则通道选中模块1334确定该数据点所在的一帧波形数据，并将所在的一帧波形数据对应的信号通道作为选中的信号通道；若最小计算结果的显示坐标对应有多个数据点，则通道选中模块1334确定多个数据点分别所在的一帧波形数据，判断其中一帧波形数据对应的信号通道为激活状态时，则将处于激活状态的信号通道作为选中的信号通道。

需要说明的是，由于处理部件13中的各个功能模块是依靠特定的算法实现相应的功能，为了提高算法的执行效率，本实施例中的数字示波器可采用CPU+FPGA的异构方式来实现算法处理功能，一般诸如触控屏的低速外设都由CPU控制，此时CPU具有触控驱动和数据处理功能；诸如显示屏的高速外设则由FPGA控制，此时FPGA则具有驱动显示的功能。可以理解，不管什么样的设备结构，驱动触控屏的器件主要获取触控点的坐标，驱动行场扫描的器件则主要对每一帧波形数据进行刷屏显示。

可以理解，本申请技术方案将触点坐标与触控显示屏上波形数据点的显示坐标进行比较，通过计算距离平方值的最小计算结果确定选中的信号通道，如此既保证了距离平方值计算结果的准确性，也提高了运算效率。

实施例二、

在实施例一中公开的数字示波器的基础上，本实施例中公开一种数字示波器的通道选中方法，这里的数字示波器具有如图1中所示的触控显示屏11和信号通道模块12中的多个信号通道，并且处理部件13主要执行本实施例中保护的通道选中方法。在本实施例中，参见图7，数字示波器的通道选中方法包括步骤110-140，下面分别说明。

步骤310，获取触控显示屏上感应到的触点坐标。参见图3，当用户用手触碰到触控屏时，触摸点处的电容电压会发生变化，触控屏通过扫描检测所有的电容上的电压可获取到被触电容对应的坐标(n,m)，在电容屏上触摸点的坐标(n,m)可以映射到显示屏上的一个像素点，该像素点的坐标 (x ,y)与坐标(n ,m)之间形成唯一的映射关系。那么通过这种映射关系能够将触点在触控屏上的坐标转化为显示屏上的对应坐标，容易获取到触摸点相对于显示屏的像素坐标信息，从而得知用户在波形显示区的触点位置。

步骤320，获取触控显示屏上各个信号通道分别对应的一帧波形数据中每个数据点的显示坐标。参见图4，在触控显示屏进行行场扫描的过程中，扫描点会依据行、场顺序遍历整个显示屏，也就是说，扫描点会从屏幕坐标的原点(0,0)一直改变至屏幕坐标的终点(599,479)，从而在遍历所有像素之后完成一帧波形数据的刷屏显示，因此扫描点的坐标可以用显示坐标(hsync_cnt，vsync_cnt)进行动态表示；由于扫描速度很快，所以用户通常无法察觉逐点的扫描过程，用户最终看到的是一帧波形数据对应的波形图像，或者多个信号通道各自的一帧波形数据同时对应的波形图像（多个波形有可能叠加显示）。在触控显示屏上，如果波形数据的一个数据点映射到某一个像素点，则该像素点的灰度值或像素值就大于0，即rgb_data>0，因此可用这种方法判断扫描点处是否有被映射显示的数据点。

步骤330，计算触点坐标与显示坐标的距离平方值，遍历各个信号通道分别对应的一帧波形数据，比较得到距离平方值的最小计算结果。在得到触点坐标和显示坐标的情况下，就能够计算两者的距离平方值，从而用距离平方值表征触点与波形的相对位置关系。

步骤340，确定最小计算结果对应的数据点以及所在的一帧波形数据，将所在的一帧波形数据对应的信号通道作为选中的信号通道。

在本实施例中，参见图8，上述的步骤320主要涉及获取数据点的显示坐标的过程，具体可以包括步骤321-324，分别说明如下。

步骤321，在触控显示屏上执行行场扫描，对各个信号通道分别对应的一帧波形数据进行刷屏显示。若只需要显示一个信号通道的信号波形，则通过行场扫描对该信号通道对应的每一帧波形数据单独进行刷屏显示；若需要显示多个信号通道各自的信号波形，则通过行场扫描对多个信号通道分别对应的每一帧波形数据同时进行刷屏显示，如此屏幕上便同时显示有多个波形。

步骤322，由于扫描点处可能存在波形，也可能不存在波形，所以需要判断每个扫描点的像素值是否为零，若是则进入步骤323，反之进入步骤324。

步骤323，扫描点的像素值（rgb_data）等于零，则直接转至下一个扫描点并对下一个扫描点进行步骤322的判断。

步骤324，扫描点的像素值（rgb_data）大于零，则获取该扫描点处被映射显示的数据点，以及将该扫描点的行场位置作为被映射显示的数据点的显示坐标。由于扫描点的行场位置用hsync_cnt、vsync_cnt进行表示，所以被映射显示的数据点的显示坐标即为(hsync_cnt，vsync_cnt)。

在本实施例中，参见图9，上述的步骤330主要涉及计算距离平方值的过程，具体可以包括步骤331-333，分别说明如下。

步骤331，参考图4，设定任意一帧波形数据中每个数据点的显示坐标为P₁(hsync_cnt,vsync_cnt)，以及设定触点坐标为P₂(x,y)，则计算触点坐标与显示坐标的距离平方值且用公式表示为

Length^2=(x-hsync_cnt)^2+(y-vsync_cnt)^2。

在一个具体实施例中，可在数字示波器的FPGA中设置复用乘法器的运算逻辑，比如包括 减法、乘法和加法的运算逻辑，那么只需要将显示坐标P₁(hsync_cnt,vsync_cnt)和触点坐标P₂(x,y)输入至复用乘法器即可实现距离平方值的运算操作。参见图12，利用复用乘法器对数值hsync_cnt、x进行一次减法运算a1和一次乘法运算b1，得到第一计算值T1；以及利用复用乘法器对数值vsync_cnt、y进行一次减法运算a2和一次乘法运算b2，得到第二计算值T2；接下来，再对第一计算值T1和第二计算值T2进行一次加法运算c1，从而得到距离平方值且表示为Length^2。

可以理解，由于复用乘法器内置在诸如FPGA的处理电路中，那么只要得到显示坐标和触点坐标的情况下就可迅速的展开计算，从而快速的得到距离平方值，计算速度完美地与行场扫描速度相适配，实现一边逐点扫描一边快速计算的应用效果，从而节省数字示波器的运算资源。

步骤332，对于每个信号通道对应的一帧波形数据，依次比较该帧波形数据中前后两个数据点的显示坐标分别与触点坐标的距离平方值，取计算结果中较小的距离平方值并参与下一次比较，直至遍历该帧波形数据中的所有数据点，比较得到关于距离平方值的第一结果。

比如当新的一帧波形数据来临时，当前计算的显示点的坐标到触点坐标的距离平方，和前一个显示点的坐标到触点坐标的距离平方作比较，取两者之间较小的值，数据逐点从屏幕的原点到终点进行遍历，从而逐步选出本振波形数据中最小的距离平方值以作为第一结果。

步骤333，获取各个信号通道分别对应的一帧波形数据在遍历比较后的第一结果，选取各个第一结果中的最小值以作为距离平方值的最小计算结果。

在本实施例中，参见图10，上述的步骤340主要涉及计算距离平方值的过程，具体可以包括步骤341-345，分别说明如下。

步骤341，获得参与计算最小计算结果的显示坐标，以及确定最小计算结果的显示坐标对应的数据点。比如，利用显示坐标P₁和触点坐标P₂计算得到了最小计算结果，那么显示坐标P₁必然存在像素值（rgb_data）大于零的像素点，进一步可获知该像素点被映射显示的数据点。

步骤342，判断最小计算结果的显示坐标是否对应一个数据点，若是则进入步骤343，反之进入步骤344。

可以理解，某个显示坐标对应的数据点的数目可理解为像素点处叠加的波形数目，如果对应有一个数据点，则像素点处只显示有一个波形；如果对应有多个数据点，则像素点处同时显示有多个波形。

步骤343，若最小计算结果的显示坐标对应有一个数据点，则表明触点仅与一个波形的距离最近，如此便可确定该数据点所在的一帧波形数据，并将该帧波形数据对应的信号通道作为选中的信号通道。

步骤344，若最小计算结果的显示坐标对应有多个数据点，则表明触点到多个波形的最近距离同时相等，确定需要确定多个数据点分别所在的一帧波形数据，那么在步骤344之后进入步骤345。

步骤345，判断其中一帧波形数据对应的信号通道为激活状态时，则将处于激活状态的信号通道作为选中的信号通道。信号通道的激活状态即指用户正在针对性查看或测量的那一个波形所在的信号通道。

在另外一个实施例中，在数字示波器的触控显示屏上执行行场扫描时，若判断仅有一个信号通道对应的一帧波形数据进行刷屏显示，即触控显示屏上只显示有一个波形，则直接确定该信号通道为选中的信号通道。由于判断波形显示区内仅显示有一个信号通道的波形，则直接确定该信号通道的波形为选中的信号通道的波形，使得此时用户在波形显示区内点击任意一个位置，都可以选中仅有的信号通道的波形，带来更加便捷的操作体验。

由于数字示波器中存在如图2中示意的波形显示区24和菜单显示区25，那么在获取触控显示屏上感应到的触点坐标之后还执行以下处理：判断触点坐标是否在触控显示屏上的波形显示区域内；若是获取触控显示屏上正在显示的各个信号通道中分别对应的一帧波形数据；若否则响应进入菜单设置状态。

在另外一个实施例中，数字示波器的通道选中方法可整体参考图11。结合图5和图6，第一获取模块1331首先通过第一驱动单元131获取触控屏111感应到的触点坐标，以及判断触点坐标是否在波形显示区域内，若是则下发触点坐标至计算模块1333，若否则说明用户的触点在菜单显示区域内则进入菜单设置状态。第二获取模块1332从第二驱动器112获取当前扫描点处的像素值并判断像素值是否为0，若是则不计算距离并等待下一个有效数据来临，若否则表明扫描点处存在被映射显示的数据点以及获取数据点的显示坐标并将显示坐标下发至计算模块1333。计算模块1333利用显示坐标和触点坐标计算两个坐标的距离平方值Length^2，以及判断是否遍历了一帧波形数据，若是则由通道选中模块1334获取各个信号通道分别对应的一帧波形数据在遍历比较后的第一结果，选取各个第一结果中的最小值以作为距离平方值的最小计算结果，从而确定最小计算结果对应的数据点以及所在的一帧波形数据，将该帧波形数据对应的信号通道作为选中的信号通道；若否则转至下一个扫描点，直至遍历完一帧波形数据中的所有数据点。

可以理解，本申请技术方案可以使得数字示波器快速地响应用户的触控动作，优化信号通道的选中逻辑，在尽可能减少运算量的情况下，快速地选中用户期望的信号通道，提高触控选中信号通道的准确度和人机交互性能。而且，技术方案是针对触点坐标和显示坐标进行的距离平方值运算，那么适用于任何信号波形的显示情形，甚至对选中脉冲信号的通道依然有效，而且采用简单的处理逻辑来计算触点和显示点的距离平方值，能够节省软硬件的计算资源，降低设备的应用成本。

实施例三、

请参考图13，在本申请实施例二中公开的数字示波器的通道选中方法的基础上，还公开一种信号测量装置，该信号测量装置4包括存储器41和处理器42。

信号测量装置4的主要部件为存储器41和处理器42。其中，存储器41作为计算机可读存储介质，主要用于存储程序，该程序可以是实施例二中通道选中方法对应的程序代码。其中，处理器42与存储器41连接，用于执行存储器41中存储的程序以实现通道选中方法。处理器42实现的功能可以参考实施例一中的处理部件13，这里不再进行详细说明。

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功能可以通过硬件的方式实现，也可以通过计算机程序的方式实现。当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，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、光盘、硬盘等，通过计算机执行该程序以实现上述功能。例如，将程序存储在设备的存储器中，当通过处理器执行存储器中程序，即可实现上述全部或部分功能。另外，当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序也可以存储在服务器、另一计算机、磁盘、光盘、闪存盘或移动硬盘等存储介质中，通过下载或复制保存到本地设备的存储器中，或对本地设备的系统进行版本更新，当通过处理器执行存储器中的程序时，即可实现上述实施方式中全部或部分功能。

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 (10)

1.一种数字示波器的通道选中方法，所述数字示波器具有触控显示屏和多个信号通道，其特征在于，所述通道选中方法包括以下步骤：

获取所述触控显示屏上感应到的触点坐标；

获取所述触控显示屏上各个所述信号通道分别对应的一帧波形数据中每个数据点的显示坐标；

计算所述触点坐标与所述显示坐标的距离平方值，遍历各个所述信号通道分别对应的一帧波形数据，比较得到距离平方值的最小计算结果；

确定所述最小计算结果对应的数据点以及所在的一帧波形数据，将所在的一帧波形数据对应的信号通道作为选中的信号通道。

2.如权利要求1所述的通道选中方法，其特征在于，所述获取所述触控显示屏上各个所述信号通道分别对应的一帧波形数据中每个数据点的显示坐标，包括：

在所述触控显示屏上执行行场扫描，对各个所述信号通道分别对应的一帧波形数据进行刷屏显示；

判断每个扫描点的像素值是否为零，若否则获取该扫描点处被映射显示的数据点，以及将该扫描点的行场位置作为被映射显示的数据点的显示坐标。

3.如权利要求1所述的通道选中方法，其特征在于，所述计算所述触点坐标与所述显示坐标的距离平方值，遍历各个所述信号通道分别对应的一帧波形数据，比较得到距离平方值的最小计算结果，包括：

设定任意一帧波形数据中每个数据点的显示坐标为P₁(hsync_cnt,vsync_cnt)，以及设定所述触点坐标为P₂(x,y)，则计算所述触点坐标与所述显示坐标的距离平方值且用公式表示为

Length^2=(x-hsync_cnt)^2+(y-vsync_cnt)^2；

对于每个所述信号通道对应的一帧波形数据，依次比较该帧波形数据中前后两个数据点的显示坐标分别与所述触点坐标的距离平方值，取计算结果中较小的距离平方值并参与下一次比较，直至遍历该帧波形数据中的所有数据点，比较得到关于距离平方值的第一结果；

获取各个所述信号通道分别对应的一帧波形数据在遍历比较后的第一结果，选取各个第一结果中的最小值以作为距离平方值的最小计算结果。

4.如权利要求3所述的通道选中方法，其特征在于，所述计算所述触点坐标与所述显示坐标的距离平方值，包括：

将显示坐标P₁(hsync_cnt,vsync_cnt)和触点坐标P₂(x,y)输入至预设的复用乘法器，所述复用乘法器包括减法、乘法和加法的运算逻辑；

利用所述复用乘法器对数值hsync_cnt、x进行一次减法运算和一次乘法运算，得到第一计算值；以及利用所述复用乘法器对数值vsync_cnt、y进行一次减法运算和一次乘法运算，得到第二计算值；

对所述第一计算值和所述第二计算值进行一次加法运算，得到距离平方值且表示为Length^2。

5.如权利要求1所述的通道选中方法，其特征在于，所述获得所述最小计算结果对应的数据点以及所在的一帧波形数据，将所在的一帧波形数据对应的信号通道作为选中的信号通道，包括：

获得参与计算所述最小计算结果的显示坐标，以及确定所述最小计算结果的显示坐标对应的数据点；

若所述最小计算结果的显示坐标对应有一个数据点，则确定该数据点所在的一帧波形数据，并将所在的一帧波形数据对应的信号通道作为选中的信号通道；

若所述最小计算结果的显示坐标对应有多个数据点，则确定多个数据点分别所在的一帧波形数据，判断其中一帧波形数据对应的信号通道为激活状态时，则将处于激活状态的信号通道作为选中的信号通道。

6.如权利要求2所述的通道选中方法，其特征在于，在所述触控显示屏上执行行场扫描时，若判断仅有一个所述信号通道对应的一帧波形数据进行刷屏显示，则直接确定该信号通道为选中的信号通道。

7.如权利要求1所述的通道选中方法，其特征在于，获取所述触控显示屏上感应到的触点坐标之后还包括：判断所述触点坐标是否在所述触控显示屏上的波形显示区域内；若是获取所述触控显示屏上正在显示的各个所述信号通道中分别对应的一帧波形数据；若否则响应进入菜单设置状态。

8.一种数字示波器，其特征在于，包括：

触控显示屏，用于感应用户的触控操作和显示信号的波形；

多个信号通道，用于通过信号采样形成对应的波形数据；

处理部件，与所述触控显示屏和多个所述信号通道分别连接，用于通过权利要求1-7中任一项所述的通道选中方法得到用户选中的信号通道。

9.如权利要求8所述数字示波器，其特征在于，所述处理部件包括第一驱动单元、第二驱动单元和处理单元；

所述第一驱动单元用于驱动所述触控显示屏响应于触控操作并将触点位置转换为触点坐标；

所述第二驱动单元用于在所述触控显示屏上执行行场扫描，对各个所述信号通道分别对应的一帧波形数据进行刷屏显示；

所述处理单元包括第一获取模块、第二获取模块、计算模块和通道选中模块；

所述第一获取模块用于从所述第一驱动单元获取所述触控显示屏上感应到的触点坐标；

所述第二获取模块用于从所述第二驱动单元获取所述触控显示屏上各个所述信号通道分别对应的一帧波形数据中每个数据点的显示坐标；

所述计算模块用于计算所述触点坐标与所述显示坐标的距离平方值，遍历各个所述信号通道分别对应的一帧波形数据，比较得到距离平方值的最小计算结果；

所述通道选中模块用于确定所述最小计算结果对应的数据点以及所在的一帧波形数据，将所在的一帧波形数据对应的信号通道作为选中的信号通道。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述介质上存储有程序，所述程序能够被处理器执行以实现如权利要求1-7中任一项所述的通道选中方法。

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