[发明专利]用于模拟多位宽数码管特性的显示装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于模拟多位宽数码管特性的显示装置及方法，应用本发明的方案，可以在计算机系统中进行多位宽数码管显示有效建模，并提供直观显示效果。对于正常有效的设计可以长时间稳定显示，不出现卡顿，闪烁等不良影响，对于信号采集过程中的时间精度问题，有一定程度修正作用。对于一些明显错误的设计，如扫描频率过高或过低，位使能信号和数据信号差拍等，也能有效模拟出其错误效果，对于调试有很大帮助。

技术领域

本发明涉及嵌入式系统模拟仿真领域，尤其涉及一种用于模拟多位宽数码管特性的显示装置及方法。

背景技术

多位宽数码管常应用于嵌入式应用，如单片机，FPGA应用中可以用于显示时间，温度，次数等数据。通常的多位宽数码管并非支持每一位长久显示不同值。在应用中要达到显示多位数据则需要采取各位扫描显示的方法，即在固定时钟信号驱动下，数码管每一位分别点亮并显示一位数据。现有的对于多位宽数码管的调试和仿真手段比较有限且不够直观。

一种对多位宽数码管应用开发进行仿真调试的方法是利用eda工具对硬件设计语言进行仿真，并输出时间-信号波形图。由于每一位的显示是扫描进行的，这样的时间-信号波形图不直观，难以直接看出设计的正确性。

现有计算机系统，特别是远程调试系统，对于多位宽数码管的行为较难仿真。原因是多位宽数码管的信号变化时间间隔非常短，通常在10ms以内；且数码管片选信号和笔画信号的时序依赖非常强；而数码管亮度随时间变化并不均匀，在使能后1ms内亮起，而使能信号失效后在余辉时间内逐渐暗淡。

通常的计算机显示卡和显示器可以以每秒60帧显示动态图像，即每帧图像约16.67ms，对于数码管1到10ms内亮度的渐变难以有效显示。而在远程调试系统中，网络的延迟可能有5ms到500ms，即信号从设备端采集再发送到远程调试端会经过较长时间；且浏览器脚本程序对绘制动态图像的支持也较弱，这更加大了多位宽数码管直观仿真显示的难度。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于模拟多位宽数码管特性的显示装置及方法，可以在计算机系统中进行多位宽数码管显示有效建模，并提供直观显示效果；特别在远程调试系统，在浏览器中也能有效仿真。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于模拟多位宽数码管特性的显示装置，包括：

存储器，采用二进制列表形式存储采集的信号；

显示器，用于根据处理器的操作显示模拟的多位宽数码管行为；

处理器，用于根据存储器中的信号进行多位宽数码管的建模，根据数码管每位状态值，点亮或者熄灭相应位。

一种用于模拟多位宽数码管特性的显示方法，基于前述的装置实现，该方法包括：利用处理器执行如下操作，从而通过显示器显示模拟的多位宽数码管行为：

步骤1、将存储器中采集的信号二进制列表按照时间戳升序排序；

步骤2、时间点初始化为0，启动计时器，每隔固定时间时间点+1；

步骤3、数码管每位状态值初始化为0；

步骤4、每隔固定时间读取信号二进制列表，直到二进制列表项的时间戳大于当前时间点：

如果位使能信号为使能，则将对应位状态值+1，若对应位状态值＞20，则保持20；

如果位使能信号为非使能，则将对应位状态值-1，若对应位状态值＝0，则保持0；

步骤5、如果位状态值＞0，则将对应位点亮，显示数据位；如果位状态值＝0，则熄灭。