CN1656517A - 序列显示器 - Google Patents

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Abstract

一种示波器，它包括：显示器(100)；显示控制器，用于控制在所述显示器上显示的信息；以及获取系统，用于获取序列波形(105)。采用很小的垂直移位和很小的水平移位的形式显示两个或两个以上顺序地获取的波形(110)，从而得到每一个波形的相对于每一个先前描绘的波形的对角定位。

Description

序列显示器
有关申请的交叉参考
本申请要求2002年5月28日提交的美国临时专利申请No.60/383,745的优先权，所述申请的全部内容已作为参考包括在本文内。
发明背景
人们用示波器来观看波形。这些波形可以以背景噪声的形式在一台设备中沿信号路径的某一特定位置获得，或是在有电磁信号存在的任何其它位置获得。示波器通常会获得许多连续的波形。用户可能希望比较这些波形的形状以确定此形状是否随时间而改变，或是否有一个或多个所获取的波形显示有差错或不一致的情况，从而指出所述信号的中断问题。但是，通常用户进行这类比较的能力受到严重的限制。
最初的问题发生在示波器中获取信号的方式。按照标准的配置，示波器配置成在每次获取时获取一个波形。获取之后，示波器中的软件对所获取的波形数据作处理，并在显示屏上显示波形。但是，在显示第一次获取的波形时会有一段时间没有数据被获取。如果在这段时间内发生了差错，它就不会反映在显示器上。这样，在示波器显示第一次获取的波形并重新配置其获取系统以获取下一个波形时，在所测量信号中就会发生差错或用户希望观察的其它事件。这种事件不会被获取系统捕获，于是就不能使用户知道信号中的此事件。
为减少这类问题，示波器的获取系统可以配置成：在完成第一波形的获取后获取系统立即开始获取下一个波形。按照这种配置，不再是一次仅产生一个波形，而是产生一序列波形。将所述序列的每个波形之间的时间间隔减至最小。所以，可以将丢失获取的信号中用户想观看的事件的可能性减至最小。
一旦获取了这一序列波形，用户就希望分析所述序列中的波形。通常提供一种特殊的显示方式，使用户能一次观看许多波形。这种传统的特殊显示方式示于图1。如图所示，序列波形105的每个波形110在显示器100上从左到右并排显示。但是，以这种形式显示这些波形中每个波形导致可以用于显示每个波形的宽度减小了。于是，波形的形状就会改变，使测定波形中的事件或测定波形之间的差异更为困难。增加序列中的波形数会不断减小每个波形的宽度。所以这些波形很快就变得太小而不能分析。所以，如图1所示，由于每个信号的可用宽度减小，就很难确定信号的任何特定特征。
发明概述
为了克服与传统显示方式关联的问题，以便显示多个波形而不相应地减小每个波形的宽度，按照本发明已提出多种不同的改进的显示方式。
提供一种“重叠”显示，其中，将序列中的每个波形重叠地描绘在序列中先前描绘的波形之上。提供一种“瀑布”显示，其中，每个波形描绘在先前描绘的波形的上方，这样在垂直方向上相对于先前描绘的波形移动每个波形。提供一种“透视”显示，其中，将每个波形相对于先前描绘的波形在屏幕上沿对角线移动之后再描绘该波形。提供一种“瓷砖式，马赛克”显示，其中，将每个波形描绘在分割整个屏幕的虚拟网格的每个方格中。虚拟网格的每个方格最好具有和完整的显示基本上相同的尺寸比，这样就不会改变序列中任何波形的总透视图。所提供的这些显示方式都能使用户以传统示波器所不具有的方式来分析同一测量信号的不同特性。
除了上述顺序获取方式外，所有这些改进的显示方式也可用于正常的获取方式(非序列方式)。在这种非顺序获取方式中，每次获取后，把新获取的波形加到当前显示的按照显示方式的下一个位置上。所以，这种过程通过连续获取而显示了信号的演变。在获取更新信息的同时信号的历史信息也被保留。
根据说明书和附图，将逐步明白本发明的其它目的和优点。
因此，本发明包括：若干步骤以及这些步骤中一个或多个步骤和其它每个步骤之间的关系；以及体现结构特征的装置，适合于实现这些步骤的元件组合和部件配置，所有这些均在以下的详细公开中举例说明，并且将在权利要求书中陈述本发明的范围。
附图简要说明
为了更全面地理解本发明，参考以下的说明和附图，附图中：
图1示出顺序获取一系列波形的传统显示，其中，在显示器上从左到右并排显示每个波形；
图2示出按照本发明的重叠显示，其中，在整个屏幕上以重叠在以前显示的波形上的形式显示每个波形；
图3示出按照本发明的瀑布显示，其中，在整个屏幕上，以相对于先前描绘的波形在垂直方向上移位的形式显示每个波形；
图4示出按照本发明的透视显示，其中，在屏幕上，在相对于先前描绘的波形在对角线上移位(水平和垂直方向上移位)之后再显示每个波形；以及
图5示出“瓷砖式，马赛克”显示，其中，把每个波形描绘在分割整个屏幕的虚拟网格的方格中。
优选实施例的详细说明
首先参阅图2，图中示出由按照本发明第一实施例的显示控制器控制的示波器的改进的显示。图2中，在显示器200上显示了包括序列波形205的多个波形210。这样配置示波器的获取系统，以便一旦完成第一波形的获取，获取系统立即开始获取下一个波形。按照这种配置，一次不是仅产生一个波形，而是一序列波形。所述序列中各个波形之间的时间间隔很小。所以，将丢失获取的信号中用户想观看的事件的可能性减至最小。按照本发明的所述实施例，所获取的波形以“重叠”方式显示，其中，利用全屏将所有顺序地或连续地获取的波形相互重叠。这种显示对于分析信号中各波形之间的变化很有用。如可以在图2中看到的，与特定波形关联的噪声导致各波形的信号的各部分不能精确地重叠。如果存在大的偏差，那么可以看到，单个波形在显示器上产生明显偏离各重叠的波形中其余波形的一条线。所以，波形是否有问题以及是否偏离其它波形，就很容易看到。
下面参阅图3，图中示出按照本发明第二实施例的改进的显示。图3中，在显示器300上显示包括序列波形305的多个波形310。按照这种“瀑布”显示，采用很小的垂直移位的形式显示所有顺序地或连续地获取的波形。屏幕的整个宽度都用于每个波形，但高度减小了，以便将所述序列的所有波形都显示在屏幕上。所以，沿显示器x轴的任何绝对或相对测量结果都是有效的，但利用y轴则仅能测量邻近波形之间的相对特性(凸起或偏移)。这种显示对于识别一个波形是否未及时与其它波形水平对准(抖动)很有用。这种显示也能容易识别哪个波形会有像差或不同于其它波形。
接着参阅图4，图中示出按照本发明第三实施例的改进的显示。图4中，在显示器400上显示了包括序列波形405的多个波形410。按照这种“透视”显示，采用很小的垂直移位和很小的水平移位的形式显示所有顺序地或连续地获取的波形，从而得到每个波形相对于先前描绘的波形的对角定位。每个波形的宽度和高度都略有减小，以便将所有波形都显示在屏幕上，但在每个方向按照相似的百分比减小尺寸时，仍保留了每个单独的波形的相对比例。多个波形的这种显示形成了一种透视效果，使用户能很快分析波形的形状。
接着参阅图5，图中示出按照本发明第四实施例的改进的显示。图5中，在显示器500上显示了包括序列波形505的多个波形510。按照这种“瓷砖式，马赛克”显示，按照并排图案显示所有顺序地或连续地获取的波形，每个波形显示在其自已的方格中。将整个屏幕分成网格(多行和多列)，并且每个波形显示在所述网格的一个方格515内。每个波形的宽度和高度都适合于网格的一个方格，但又允许每个波形以类似于原显示的透视图被显示。这种显示方式具有的优点是：保留了每个波形的宽度和高度比，并允许用户很快观看大量的波形段而不改变每个波形的外观或显示的形状。而且，描绘的波形不是小到不能用于分析。
除了提供用于显示获取的波形的若干改进的观看方案外，按照本发明的装置还提供用户使用的附加的控制器，以便开发这些附加的观看方案。按照传统的系统，用户或一次显示所有波形或一次显示所述序列中的一个波形。按照本发明，用户可选择在显示器上同时观看的波形数量，从获取的波形中的一个到获取的波形的总数。然后，选择显示整个序列中哪组波形(即哪一个波形是显示的第一波形)，第二控制器规定了在整个序列中的第一显示波形。本发明的这些控制器使用户能更快、更容易地一次观看和分析整个序列波形中的例如20×20波形，而不需要逐个观看每个波形。通过选择所需的待显示的波形的数量，就可以求出整个波形序列中每个波形的尺寸和移动速度之间的适当平衡。
由此可见，由前述说明已显而易见的上述目的已有效达到，且由于在实施上述方法时以及在上述结构中可以作某些改动而不会背离本发明的精神和范围，所以，在上述说明所包含的和附图中所显示的全部事项应被理解为旨在说明而非限制。
还应理解，以下权利要求书应覆盖上述本发明的一般的和特定的特征，且本发明范围的全部陈述，作为语言表达，应全部包括在权利要求书内。

Claims (16)

1.一种示波器，它包括：
显示器；
显示控制器，用于控制在所述显示器上显示的信息；以及
获取系统，用于获取序列波形；
其中，利用全屏将两个或两个以上顺序地获取的波形相互重叠。
2.如权利要求1所述的示波器，其特征在于：与特定波形关联的噪声导致所述波形不能与其它顺序获取的波形精确重叠。
3.一种示波器，它包括：
显示器；
显示控制器，用于控制在所述显示器上显示的信息；
获取系统，用于获取序列波形；
其中利用小的垂直移位显示两个或两个以上顺序获取的波形。
4.如权利要求3所述的示波器，其特征在于：所述屏幕的整个宽度用于每个波形，而高度减小以便将所有所述序列的波形都显示在所述屏幕上。
5.如权利要求4所述的示波器，其特征在于：沿所述显示器x轴所采用的绝对刻度适用于所有波形，但利用y轴测量邻近波形之间的相对定位。
6.如权利要求3所述的示波器，其特征在于用户能够识别一个波形是否由于抖动而在水平方向上未及时与其它获取的波形对准。
7.一种示波器，它包括：
显示器；
显示控制器，用于控制在所述显示器上显示的信息；
获取系统，用于获取序列波形；
其中，采用很小的垂直移位和很小的水平移位来显示两个或两个以上顺序地获取的波形，从而得到每一个波形相对于每一个先前描绘的波形的对角定位。
8.如权利要求7所述的示波器，其特征在于：每个波形的所述宽度和所述高度都略为减小，以便在所述显示器上显示所有波形。
9.如权利要求8所述的示波器，其特征在于：每个波形的所述尺寸在各个方向上以类似的百分比减小，以保留每一个单独的波形的原来的透视图。
10.如权利要求7所述的示波器，其特征在于：用户能够快速地分析所述波形的形状。
11.一种示波器，它包括：
显示器；
显示控制器，用于控制在所述显示器上显示的信息；
获取系统，用于获取序列波形；
其中，按照瓷砖形式显示两个或两个以上顺序地获取的波形，每个波形显示在其自已的方格内。
12.如权利要求11所述的示波器，其特征在于：所述显示器被分成包括多行和多列的网格，并且每个波形被显示在所述网格的一个方格内。
13.如权利要求12所述的示波器，其特征在于：每个波形的所述宽度和高度都适合于所述网格的一个方格，但是考虑到把每个波形显示在与原始显示的透视图相似的透视图中。
14.如权利要求13所述的示波器，其特征在于：保留了在所述网格中和原始取样中描绘的每个波形的宽度和高度比。
15.如权利要求11所述的示波器，其特征在于：用户能观看较大量的波形段而不改变每个所述波形的所述外观或显示的形状。
16.如权利要求11所述的示波器，其特征在于：用户选择待显示在所述显示器上的波形数量，并且所选波形的所述数量确定了每个所述瓷砖的尺寸。
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