一種波形顯示方法
2023-07-15 05:19:36 1
專利名稱：一種波形顯示方法
技術領域：
本發明涉及一種數字示波器的波形顯示方法。
背景技術：
數字示波器一般包括依次連接的模擬前端電路、模數轉換器、控制處理器、顯卡和 顯示屏幕等，其中模擬前端電路用於採集被測信號，並傳送給模數轉換器，模數轉換器用於 將採集到的被測信號轉換成數位訊號，並傳送給控制處理器，控制處理器用於對數位訊號 進行各種數字處理，並將處理後的結果，以波形形式呈現在數字示波器的顯示屏幕上。在現有技術中，數字示波器在進行波形顯示時，一般具有以下處理方法，如圖1所 示101 數據採集步驟，模擬前端電路採集被測信號，並傳送給模數轉換器，模數轉換 器將採集到的被測信號轉換成數位訊號，並傳送給控制處理器；102:數據處理步驟，控制處理器對數位訊號進行存儲和運算等數據處理後，並由 此得到可以用於顯示的顯示數據；103:清屏操作步驟，在進行波形顯示之前，首先需要將屏幕上原有的顯示信息清 除，在現有技術中，清屏操作是將整個屏幕繪製成底色；104 繪製波形步驟，顯卡根據102步驟得到的顯示數據在顯示屏幕上繪製波形。循環執行以上步驟完成數字示波器中波形的刷新顯示過程。數字示波器又分為單通道、雙通道或多通道數字示波器，並且在示波器中，一般包 括數學運算功能，數學運算功能是指將兩個通道採集的數據進行各種數學運算，或者對一 個通道採集的數據進行各種數學運算，例如，log, Exp, sin, cos等函數運算，或者對數字通 道的採集數據進行數學運算等。現有技術中，在數學運算功能中的波形的顯示時，一般具有以下處理方法，如圖2 所示201 數據採集步驟，模擬前端電路採集被測信號，並將它們傳送給模數轉換器，模 數轉換器將採集到的被測信號轉換成數位訊號，並傳送給控制處理器；202 數學運算步驟，當外部用戶啟動數學運算功能並選定需要進行數學運算的通 道後，控制處理器將所選定通道的波形數據進行數學運算和存儲等處理後，並由此得到可 以用於顯示的顯示數據；204:清屏操作步驟，在進行波形顯示之前，首先需要將屏幕上原有的顯示信息清 除，在現有技術中，清屏操作是將整個屏幕繪製成底色；205 繪製波形步驟，顯卡根據203步驟得到的波形數據在顯示屏幕上繪製數學運 算後波形。循環執行以上步驟完成數學運算功能的波形的刷新顯示過程。採用現有技術的波形顯示方法，波形刷新顯示所需的時間較長，特別是在數字示 波器的數學運算功能的波形顯示時，會增加數學運算波形和實際波形的延遲時間，導致錯
3過很多波形信息的顯示。
發明內容
為了解決現有技術中波形刷新顯示時間過長的問題，本發明提出了一種波形顯示方法。一種波形顯示方法，用於數字示波器在顯示屏幕上，以顯示波形呈現存儲波形，包 括以下步驟根據所述的顯示波形的顯示特徵信息和波形數據，進行清屏操作；根據所述的存儲波形的顯示特徵信息和波形數據，在顯示屏幕上呈現所述的顯示 波形，並更新所述的顯示波形的顯示特徵信息和波形數據。在本發明所述的波形顯示方法中，所述的清屏操作可以是根據所述的顯示波形的 顯示特徵信息和波形數據，將所述的顯示屏幕上有波形顯示的地方繪製成透明色。在本發明所述的波形顯示方法，所述的顯示特徵信息可以包括波形起點，是指波形在所述的顯示屏幕上的起點；波形終點，是指波形在所述的顯示屏幕上的終點；波形上邊界值，是指所述的顯示屏幕上的顯示區域的上邊界值；波形下邊界值，是指所述的顯示屏幕上的顯示區域的下邊界值；和波形數據地址，是指波形數據存儲區的首地址。在本發明所述的波形顯示方法，所述的顯示特徵信息還可以包括波形個數，是指 所述的顯示屏幕上顯示波形的個數。在本發明所述的波形顯示方法，所述的數字示波器可以具有數學運算功能，所述 的存儲波形可以是所述的數學運算功能後得到的結果。本發明所述的波形顯示方法，通過在進行清屏處理的時候，只針對顯示波形本身 進行顯示屏幕的清屏操作，減少了波形刷新所需的時間。本發明的所述的波形顯示方法還可以用於數字示波器的數學運算功能，可以大大 提高對運算後波形顯示時的波形刷新速度，減少運算後波形和實際波形之間的延遲時間， 並且實現方法簡單。
圖1是現有技術中波形顯示方法流程圖。圖2是現有技術中數學運算後波形顯示方法流程圖。圖3是本發明中雙通道數字示波器的結構示意圖。圖4是本發明中數學運算後波形顯示方法流程圖。圖5是顯示特徵信息與顯示屏幕的示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖介紹本發明的最佳實施方式。如圖3所示，在本實施例中，雙通道數字示波器包括通道1，通道2，採集數據存儲 器1，採集數據存儲器2，控制單元，圖像合成器和顯示器，通道1和通道2用於接收外部輸入的被測信號，並送給數據採集部件1和數據採集部件2，數據採集部件中包括模擬前端部 件和模數轉換部件，用於對被測信號進行濾波、放大和模數轉換等處理，然後將得到的數字 信號送給採集數據存儲器1和採集數據存儲器2，得到用於顯示的波形數據，控制單元根據 儀器的各種設置信息對波形數據進行運算處理，並將處理得到的數據送給圖形合成器，進 行圖像合成處理，最終送給顯示器進行波形顯示。另外，本發明的數字示波器與現有技術的區別在於還包括一個清屏數據存儲器， 用於存儲顯示波形的顯示特徵信息和波形數據，用於清屏操作，下面將做詳細說明。如圖4所示，本發明採用的波形顯示方法，包括以下步驟401:數據採集；在本實施例中，數據採集步驟包括雙通道數字示波器通過通道1和通道2分別接 收被測信號，並將它們傳送給數據採集部件1和數據採集部件2，數據採集部件1和數據採 集部件2將採集到的被測信號進行濾波、放大和模數轉換等操作，然後將得到的數位訊號 送給採集數據存儲器1和採集數據存儲器2，得到用於顯示的波形數據。402 數學運算；在本實施例中，數學運算步驟包括外部用戶啟動數學運算功能並選定需要進行數 學運算的通道，控制單元將401步驟得到的選定通道的波形數據並根據外部設置對波形數 據進行數學運算處理，得到運算後的波形數據，並且根據運算後的波形數據和儀器的設置 信息解析得到用于波形刷新顯示的顯示特徵信息。403 記錄顯示特徵信息和波形數據；在本實施例中，控制單元將分別存儲顯示波形的顯示特徵信息和波形數據，以及 存儲波形的顯示特徵信息和波形數據。顯示波形是指將顯示屏幕當前顯示的波形，存儲波 形是指存儲在採集數據存儲器中用於下次刷新顯示的波形，顯示特徵信息包括波形起點、 波形終點、波形數據地址、波形上邊界值和波形下邊界值。波形起點和波形終點是根據波形 數據和波形在顯示屏幕上的顯示位置計算得到的，波形上邊界值和波形下邊界值是根據儀 器的設置信息得到的，例如根據設置的顯示模確定顯示區域的大小，根據顯示區域的大小 可以計算出波形上邊界值和波形下邊界值，波形數據地址是波形數據存儲區的首地址。如 圖5所示，是顯示特徵信息與顯示屏幕的示意圖。404 根據顯示波形的顯示特徵信息和波形數據清屏；在本實施例中，根據顯示波形的顯示特徵信息和波形數據清屏是指根據波形數 據、波形起點、波形終點、波形數據地址、波形上邊界值和波形下邊界值確定當前顯示屏幕 上顯示波形的位置，然後將顯示波形繪製成透明色。具體地，確定顯示波形在顯示屏幕上的位置採用以下方法1)根據波形起點和波形終點計算波形長度，波形長度=波形終點-波形起點；2)波形數據地址是波形數據在數據存儲區中的首地址，根據波形數據的首地址和 波形長度可以確定需要取出數據的個數，並依次將這些波形數據取出來；3)在本實施例中，波形數據是從8位ADC轉換出來的，所以數據的範圍為0-255， 顯示屏幕的高度=波形下邊界值-波形上邊界值。所以需要將波形數據進行一個縮放操 作。綜上，得到波形在顯示屏幕上的位置=(波形下邊界值-波形上邊界值)*(波形的數據值)/256+波形上邊界值。在本實施例中，透明色是一種自定義的顏色，一般是波形顯示時不使用的顏色，當 顯卡檢測到這種顏色時不進行處理，當波形的顏色為透明色時，顯卡會直接略過，不進行顯 示。所以本實施例中，在進行清屏處理的時候，就是將顯示波形繪製成透明色，從而起到了 清除波形的效果。406 根據存儲波形的顯示特徵信息和波形數據繪製波形，並更新顯示波形的顯示 特徵信息；在本實施例中，根據存儲波形的顯示特徵信息和波形數據繪製波形與405步驟中 採用的方法類似，都是根據存儲波形的顯示特徵信息和波形數據確定波形在顯示屏幕上的 位置，不同之處在於繪製波形是將波形繪製成顯卡能夠顯示的顏色，最終完成波形的顯示。在本實施例中，更新顯示波形的顯示特徵信息和波形數據是指在完成繪製存儲波 形的同時將該存儲波形的顯示特徵信息和波形數據保存到清屏數據存儲器中，此時存儲波 形已經變為顯示波形，所以作為此時顯示波形的顯示特徵信息和波形數據被存儲下來，用 於下次清屏處理。循環執行以上步驟，完成數字示波器的波形刷新顯示過程。本發明的波形顯示方法與現有技術的不同在於，在現有技術中，一般只存儲即將 要顯示的波形的信息，即本發明中存儲波形的信息，而不會存儲已經顯示的波形的信息，即 本發明中的顯示波形的信息，所以現有技術在進行清屏處理的時候，只能將整個屏幕全部 清除，而本發明則可以根據存儲的顯示波形的信息，確定波形的顯示屏幕的位置，而只清除 屏幕上有波形的地方，從而縮短了波形刷新顯示的時間，達到顯示更多波形信息的目的。作為另外的實施例，顯示特徵信息還可以包括波形個數，波形個數是指示波器顯 示屏幕上顯示波形的個數，一般為1或2個，例如當將顯示模式設置為分屏顯示的時候，則 可以在屏幕上半部分和下半部分分別顯示波形，例如可以上半屏顯示原始波形，下半屏顯 示放大後的局部波形。作為另外的實施例，所述的清屏操作還可以是根據顯示特徵信息和波形數據確定 的波形位置將該波形所在的整個長方形區域繪製成透明色等類似的方法。作為另外的實施例，在數據採集步驟和數據運算步驟之間，還可以包括壓縮、濾 波、波形強度和亮度等波形處理步驟。採用本發明所述的波形顯示方法，由於只清除上次波形顯示的部分，所以減少了 清屏時間，大大提高了波形的刷新顯示速率，並且也能夠減少數學運算功能中波形的刷新 顯示速率，以及運算後波形與實際波形之間的延遲時間。以上所述，僅為本發明的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何 熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應 涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。
權利要求
1.一種波形顯示方法，用於數字示波器在顯示屏幕上，以顯示波形呈現存儲波形，其特 徵在於，包括以下步驟根據所述的顯示波形的顯示特徵信息和波形數據，進行清屏操作；根據所述的存儲波形的顯示特徵信息和波形數據，在顯示屏幕上呈現所述的顯示波 形，並更新所述的顯示波形的顯示特徵信息和波形數據。
2.根據權利要求1所述的波形顯示方法，其特徵在於，所述的清屏操作是根據所述的 顯示波形的顯示特徵信息和波形數據，將所述的顯示屏幕上有波形顯示的地方繪製成透明 色。
3.根據權利要求1或2所述的波形顯示方法，其特徵在於，所述的顯示特徵信息包括波形起點，是指波形在所述的顯示屏幕上的起點；波形終點，是指波形在所述的顯示屏幕上的終點；波形上邊界值，是指所述的顯示屏幕上的顯示區域的上邊界值；波形下邊界值，是指所述的顯示屏幕上的顯示區域的下邊界值；和波形數據地址，是指波形數據存儲區的首地址。
4.根據權利要求3所述的波形顯示方法，其特徵在於，所述的顯示特徵信息還包括波 形個數，是指所述的顯示屏幕上顯示波形的個數。
5.根據權利要求4所述的波形顯示方法，其特徵在於，所述的數字示波器具有數學運 算功能，所述的存儲波形是開啟所述的數學運算功能後得到的結果。
全文摘要
本發明提出了一種波形顯示方法，用於數字示波器在顯示屏幕上，以顯示波形呈現存儲波形，包括以下步驟1)根據所述的顯示波形的顯示特徵信息和波形數據，進行清屏操作；2)根據所述的存儲波形的顯示特徵信息和波形數據，在顯示屏幕上呈現所述的顯示波形，並更新所述的顯示波形的顯示特徵信息和波形數據。本發明所述的波形顯示方法不僅可以大大提高波形的刷新顯示時間，而且實現方法簡單。
文檔編號G01R13/02GK102116783SQ20101061702
公開日2011年7月6日 申請日期2010年12月31日 優先權日2010年12月31日
發明者李維森, 王悅, 王鐵軍 申請人:北京普源精電科技有限公司