一种扫描模式下的三维映射方法技术

本发明专利技术公开了一种扫描模式下的三维映射方法，通过用比这个采样率高Dr倍的采样率对输入信号进行采集，就会在两个像素点间隔的时间内得到更多的采集数据，将这些采集数据都映射在屏幕的同一列上即可实现波形显示的荧光效果。同时，将三维数据库的地址设计成一个首尾相连的结构，并设置一个三维数据库的标志位。波形显示时，将三维数据库的数值导入显存，且从标志位指向地址开始导入显存，至地址标志位列前一列结束，使得屏幕上最左侧的波形始终是最旧的，而最右侧的波形始终是最新的，这样实现了扫描模式下三维映射，让数字示波器在慢速时基档也可呈现出荧光显示效果。

【技术实现步骤摘要】
一种扫描模式下的三维映射方法
本专利技术属于波形显示
，更为具体地讲，涉及一种扫描模式下的三维映射方法。
技术介绍
扫描模式是示波器在慢速时基档位时的一种特殊显示方式。由于示波器的屏幕刷新周期基本固定不变，当时基档位较大即处于慢速时基档位时，采集一幅波形所需要的时间会大于屏幕刷新周期。此时，将屏幕刷新周期内采集到的数据全部读取出来，仍然不能构成一幅完整波形，这样通常采用“扫描模式”来显示波形。扫描模式下的波形显示方式是，新采集的波形出现在屏幕最右侧，先前采集的波形向左移动对应时间长度。波形连续更新时，就会形成波形从屏幕右侧向屏幕左侧移动的显示效果。现代数字示波器显示方面的技术也在不断的提升，现阶段高端的数字示波器一般都具有波形的荧光显示效果。这种荧光显示效果是通过三维映射技术将多幅波形通过概率统计、叠加处理后实现的。它的优点在于不仅能看到波形幅度随时间变化的关系，还能表现出某个特定时间点波形幅度出现的概率。然而，三维映射需要在一个屏幕刷新周期内采集到多幅波形，但传统的扫描模式下，数字示波器处于慢速时基档，采集一幅波形的时间较长，一个屏幕刷新周期都无法采集到一幅完整的波形。因此，扫描模式下无法获得多幅波形进行三维映射，也就没有了波形荧光的效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提出一种扫描模式下的三维映射方法，以实现慢速时基档即扫描模式下波形显示的荧光效果。为实现上述专利技术目的，本专利技术扫描模式下的三维映射方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、采集数据的读取1.1)、设置数字示波器的实时采样率fs为：其中，Dr为数字示波器屏幕每一列需要映射的点数，N为数字示波器屏幕上每个水平网格对应的列数，B为时基档即一个水平网格代表的时间；数字示波器以实时采样率fs对输入信号进行采集，并存入FIFO存储器中；1.2)、当屏幕刷新信号到来时，FIFO存储器中未被读取的采集数据总点数为D′s，读取出其中前Ds个采集数据，其中：Ds＝D′s-D′s％Dr(2)式(2)中，％表示取余数；(2)、三维压缩映射2.1)、数值复位三维数据库中引入一个标志位X，它指三维压缩映射的列位置，对从标志位X所指的列开始复位即从地址X×Ry到地址X×Ry+As-1的AS个地址写入数据0，当地址X×Ry+As-1大于等于Rx×Ry即超出三维数据库地址范围时，则相应的地址变为：X×Ry+As-1-Rx×Ry；其中，Rx为数字示波器的垂直方向分辨率，Ry为数字示波器的垂直方向分辨率，复位地址数As为：2.2)、数据映射依次对步骤(1)读取的Ds个采集数据进行数据映射：将采集数据对应的三维数据库地址Y中的数值读出加1，再写回三维数据库地址Y中；三维数据库地址Y为：Y＝(X×Ry)+(Ry-V-1)(4)其中，V为采集数据的值；数据映射过程中，每Dr个采集数据数据映射完后，更新标志位X：X＝X+1，如果X+1等于Rx，则X＝0；(3)、导入显存所有Ds个采集数据完成数据映射后，将三维数据库的数值从标志位X对应列即起始地址X×Ry开始导入显存(简称导数)，当到地址(Rx×Ry)-1后，紧接着从地址0继续，直到地址X×Ry-1结束，以进行波形显示，然后返回到步骤1.2)，进行下一次的三维压缩映射。本专利技术的目的是这样实现的。数字示波器屏幕上两个像素点之间代表了一定时间，此时间的倒数即此时波形需要的采样率。本专利技术扫描模式下的三维映射方法，通过用比这个采样率高Dr倍的采样率对输入信号进行采集，就会在两个像素点间隔的时间内得到更多的采样点即Dr个采集数据，将这些采集数据都映射在屏幕的同一列上即可实现波形显示的荧光效果。同时，为实现屏幕上波形的从右边往左边滚动的扫描效果，将三维数据库(用于记录LCD各位置上采样点出现的概率信息)的地址设计成一个首尾相连的结构，并设置一个三维数据库的标志位，每次屏幕刷新时，读取未被读取的采集数据中前Ds个采集数据，从标志位开始更新(复位和映射)相应的三维数据库，并且标志位也随之更新，保持标志位始终指向的是需要更新列的地址。波形显示时，将三维数据库的数值导入显存，且从标志位指向地址开始导入显存，至地址标志位列前一列结束，使得屏幕上最左侧的波形始终是最旧的，而最右侧的波形始终是最新的，这样实现了扫描模式下三维映射，让数字示波器在慢速时基档也可呈现出荧光显示效果。附图说明图1是应用本专利技术的数字示波器一种具体实施方式的原理框图；图2本专利技术扫描模式下的三维映射方法一种具体实施方式流程图；图3是三维数据库一具体实施方式地址编排示意图；图4是数值复位、数据映射以及导入显存示意图，其中，(a)为三维压缩映射前的三维数据库、(b)为数值复位后的三维数据库、(c)为数据映射后的三维数据库、(d)为导入显存后的显存；图5是三维数据库与显存中导入显存时的地址变换以及波形显示示意图，其中，(a)为第一次三维压缩映射后的三维数据库、b)为第二次三维压缩映射后的三维数据库、(c)为第三次三维压缩映射后的三维数据库、(d)为第一次导入显存后的显存、(e)为第二次导入显存后的显存、(f)为第三次导入显存后的显存。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本专利技术。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本专利技术的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。本专利技术核心是在扫描模式下，采用较高的采样率去采集数据，使得数字示波器屏幕上两个像素点之间代表的时间间隔对应多个采集数据，再使用三维映射技术，将这多个采集数据映射到数字示波器屏幕同一列的像素点上，实现了波形的荧光效果。在本专利技术中，引入标志位实现三维映射的同时，实现扫描显示效果。图1是应用本专利技术的数字示波器一种具体实施方式的原理框图。在本实施例中，如图1所示，数字示波器由ADC1、FPGA、DSP3、LCD6及第一显存7、第二显存8构成。其中，FPGA中包括FIFO存储器2、读写使能产生模块4以及三维映射模块5。ADC1对输入信号进行采集，并将采集数据输出FIFO存储器2中。在本实施例中，读写使能产生模块4产生写使能信号wen，使得FIFO存储器2的写使能始终打开，表示数字示波器一直在进行数据采集。DSP3控制整个数字示波器的运行，每个循环发送一个屏幕刷新信号update，通过读写使能产生模块4产生读使能信号ren，将FIFO存储器2中未被读取的采集数据送入三维映射模块5做三维压缩映射。三维压缩映射后三维数据库的数值交替导入到第一显存7、第二显存8中，当一个显存导入时，另外一个显存在三维映射模块5的控制下，将显存数据送入数字示波器屏幕进行波形显示，本实施例中，数字示波器屏幕采用LCD6。显存的导入以及屏幕的波形显示属于数字示波器的现有技术，在此不再赘述。图2是本专利技术扫描模式下的三维映射方法一种具体实施方式流程图。在本实施例中，如图2所示，本专利技术扫描模式下的三维映射方法包括以下步骤：步骤S1：采集数据的读取步骤S1.1：设置数字示波器的实时采样率fs为：其中，Dr为数字示波器屏幕每一列需要映射的点数，N为数字示波器屏幕上每个水平网格对应的列数，B为时基档即一个水平网格代表的时间。在本实例中，数字示波器屏幕每一列需要映射的点数为10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扫描模式下的三维映射方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、采集数据的读取1.1)、设置数字示波器的实时采样率fs为：

【技术特征摘要】
1.一种扫描模式下的三维映射方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、采集数据的读取1.1)、设置数字示波器的实时采样率fs为：其中，Dr为数字示波器屏幕每一列需要映射的点数，N为数字示波器屏幕上每个水平网格对应的列数，B为时基档即一个水平网格代表的时间；数字示波器以实时采样率fs对输入信号进行采集，并存入FIFO存储器中；1.2)、当屏幕刷新信号到来时，FIFO中未被读取的采集数据总点数为D′s，读取出其中前Ds个采集数据，其中：Ds＝D′s-D′s％Dr(2)式(2)中，％表示取余数；(2)、三维压缩映射2.1)、数值复位三维数据库中引入一个标志位X，它指三维压缩映射的列位置，对从标志位X所指的列开始复位即从地址X×Ry到地址X×Ry+As-1的AS个地址写入数据0，当地址X×Ry+As-1大于等于Rx×Ry即超出三维数据库地址范围时，则相应的地址变为：X×Ry+As-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨扩军，黄武煌，叶芃，张沁川，曾浩，邱渡裕，蒋俊，潘卉青，郭连平，谭峰，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51