[发明专利]一种基于硬件集中设置的数字示波器快速自动设置方法

摘要

本发明公开了一种基于硬件集中设置的数字示波器快速自动设置方法，以最小水平时基档作为幅度查找时的水平时基档，在进行幅度查找时，采用硬件集中设置方式对待查找通道的幅度档位进行设置，进行幅度查找，硬件集中设置的具体方法为：同时设置所有待查找通道幅度的相关硬件参数，在全部参数设置完成后，各硬件统一响应所设置的硬件参数，使其生效，然后判定当前幅度档位是否合适，合适则进行幅度档位设置，不合适的通道则采用硬件集中设置方式设置下一幅度档位，幅度查找完成后再进行频率查找和最佳幅度调整。本发明中采用硬件集中设置方式来减少调整硬件参数的次数，缩短数字示波器的自动设置时间，从而实现数字示波器的快速自动设置。

主权项

1.一种基于硬件集中设置的数字示波器快速自动设置方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：根据用户当前对数字示波器的设置情况，记录自动设置参数以外的用户自定义参数；S2：对数字示波器进行初始化，主要包括：基线归零、偏置电压归零、耦合设置为直流耦合，触发参数设置为边沿触发，触发电平设置为0、触发耦合设置为交流，将采样模式设置为峰值采样，将采样时基设置为最小水平时基档；S3：根据实际需要设置对全部通道或者对打开通道进行查找，对于待查找通道，设置其待查找标志Fneed＝1，否则令Fneed＝0；S4：对待查找标志Fneed＝1的通道进行幅度查找，具体方法为：S4.1：对于待查找标志Fneed＝1的待查找通道，设置其幅度档位设置完成标志K＝0；S4.2：采用硬件集中设置方式将所有待查找标志Fneed＝1的待查找通道的幅度均设置为最小垂直幅度YScale_Min，硬件集中设置的具体方法为：同时设置所有待查找通道幅度的相关硬件参数，在全部参数设置完成后，各硬件统一响应所设置的硬件参数，使其生效；读取每个通道采集回来的波形数据，计算波形最大值y_max和最小值y_min、信号占用格数D_SignalUsed以及直流偏置电压V_bias；如果最大值y_max或最小值y_min超出数字示波器屏幕显示区域，进入步骤S4.3；如果最大值y_max和最小值y_min未超出数字示波器屏幕显示区域，则判断信号占用格数D_SignalUsed是否小于半格，如果是，则认为该通道没有输入信号，设置为默认幅度档位，令其幅度档位设置完成标志K＝1，更新其待查找标志F_need＝0，否则进一步判断是否信号占用格数表示数字示波器屏幕显示区域的总格数，如果是，则该通道的幅度档位即设置为最小垂直幅度Y_{Scale_Min}，令其幅度档位设置完成标志K＝1，更新其待查找标志F_need＝0，并记录其信号占用格数D_SignalUsed以及直流偏置电压V_bias，其他情况则不作任何操作；S4.3：对其他幅度档位进行扫描，其具体方法为：S4.3.1：将垂直幅度档位按照幅度从小到大进行排序，以YScale_Min表示最小垂直幅度，对应幅度档位序号为1，以YScale_Max表示最大垂直幅度，对应幅度档位序号为Q，Q表示幅度档位数量，计算垂直幅度中值YScale_Middle＝(YScale_Min+YScale_Max)/2，选择与垂直幅度中值最为接近的幅度档位作为中间幅度档位，记其序号为Middle；S4.3.2：设置上半部分幅度档位的序号初值i＝Middle；S4.3.3：采用硬件集中设置方式将所有待查找标志F_need＝1的待查找通道的幅度档位设置为第i个幅度档位，读取每个通道采集回来的波形数据，计算波形最大值y_max和最小值y_min，信号占用格数D_SignalUsed；如果最大值y_max或最小值y_min超出数字示波器屏幕显示区域，进入步骤S4.3.4；如果最大值y_max和最小值y_min未超出数字示波器屏幕显示区域，判断是否信号占用格数如果是，则该通道的幅度档位即设置为当前幅度档位，令其幅度档位设置完成标志K＝1，更新其待查找标志F_need＝0，否则判断信号占用格数D_SignalUsed是否小于半格，并记录其信号占用格数D_SignalUsed以及直流偏置电压V_bias，如果是，对该通道设置一个暂停查找标志P＝1，更新其待查找标志F_need＝0，其他情况则不作任何操作；S4.3.4：判断是否待查找标志Fneed＝1的待查找通道数为0或幅度档位序号i＝Q，如果是，进入步骤S4.3.6，否则进入步骤S4.3.5；S4.3.5：按照数字示波器的幅度档位设置，令幅度档位序号i＝i+Δ，Δ表示幅度档位变化步长，返回步骤4.3.3；S4.3.6：搜索暂停查找标志P＝1的通道，重置其待查找标志Fneed＝1；S4.3.7：设置下半部分幅度档位序号初值j＝Middle‑1；S4.3.8：采用硬件集中设置方式将所有待查找标志F_need＝1的待查找通道的幅度档位设置为幅度档位Y，读取每个通道采集回来的波形数据，计算波形最大值y_max和最小值y_min，信号占用格数D_SignalUsed；如果最大值y_max或最小值y_min超出数字示波器屏幕显示区域，进入步骤S4.3.9；如果最大值y_max和最小值y_min未超出数字示波器屏幕显示区域，判断是否信号占用格数如果是，则该通道的幅度档位即设置为当前幅度档位，令其幅度档位设置完成标志K＝1，更新其待查找标志F_need＝0，并记录其信号占用格数D_SignalUsed以及直流偏置电压V_bias，否则不作任何操作；S4.3.9：判断是否待查找标志Fneed＝1的待查找通道数为0或幅度档位序号j＝2，如果是，查找结束，否则进入步骤S4.3.10；S4.3.10：按照数字示波器的幅度档位设置，令幅度档位序号j＝j‑Δ，返回步骤S4.3.8；S5：根据幅度查找的结果，将触发源设置到其中一个交流信号通道上，设置该通道的偏置电压，或将耦合方式设置为交流耦合，通过频率计测得该交流信号的频率F，然后确定得到水平时基档；S6：根据各个通道的幅度档位、信号占用格数DSignalUsed以及直流偏置电压Vbias，以及对各个通道规划的在屏幕显示区域的垂直显示点数dscheme，对各个通道的幅度档位进行最佳调整，调整得到各通道同时显示时的最佳幅度档位；S7：对步骤S1中记录的用户自定义参数进行恢复。