[发明专利]一种数字示波器及其操纵显示波形的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于微处理器或计算机的数字示波器、以及在数字示波器中操纵显示波形的方法。

背景技术

示波器能够同步地显示几个波形，每个波形描述了一个不同的信号的幅度相对于时间的变化。这种示波器允许操作员调整每个显示波形的多种显示参数，比如波形在示波器屏幕上的垂直位置，垂直显示比例，水平观测位置，水平显示比例，触发电平，颜色，亮度，等等。

当显示波形数较少时，一些示波器(比如现在流行的2通道或4通道示波器)为控制每个波形的常用显示参数(一般是波形在示波器屏幕上的垂直位置和垂直显示比例)提供一套独立的前面板旋钮。这种示波器通常具有彩色显示屏幕，每个显示波形颜色不同，每个波形对应的前面板参数调节旋钮与对应波形颜色相同，以方便根据要调节波形的颜色寻找对应颜色的前面板参数调节旋钮(如垂直位置调节旋钮和垂直显示比例调节旋钮)完成调节。根据对各大公司当前主流示波器产品的界面的分析，这种方法已基本成为2通道或4通道示波器的事实上的标准。这种方法的缺点是：通道数大于4时不易使用；会限定波形细节表现力(每个通道波形的颜色被限定，在需要用不同颜色表示波形点密度等情况时会产生混淆，通道波形颜色与分析波形或存储波形颜色相同时会产生混淆)；没有“当前波形”概念。

当显示波形较多时，为控制每个波形的每个参数提供一套独立的前面板旋钮或开关是不经济或不切实际的，所以可以为控制每个显示参数提供一套独立的旋钮或开关，另外提供一种方法选择待调节显示参数的一个波形，选择的波形使用比较突出的显示模式进行指示。一旦一个波形被选择了，示波器进行重新配置，响应针对任何波形显示参数控制旋钮或按键的操作，改变选定波形的显示参数，此时参数输入设备被简化了。当前技术的几种波形选择方法都存在一些缺点，①在有的示波器中，为每个通道波形提供一个独立的选择按键，利用每个通道的选择按键选定该通道对应的波形；由于多个通道波形在屏幕上的排列顺序是可变的，所以将一个波形与它的通道按键对应起来要花费一定的时间。②在有的示波仪器中，提供独立的波形选择旋钮用于依次选择相邻的波形或提供一组用于依次选择相邻的波形的按键(“向上”、“向下”)来选择波形；这种方法的缺点是只能依次选择相邻的波形，当显示波形较多时，从当前选定的波形(比如在屏幕最上面)移动到待选波形(比如在屏幕最下面)可能要经过较多的操作步骤。③还有其它一些示波器可以使用鼠标在显示屏幕上直接点击到波形点上选择一个显示波形；这种方法比较直观，操作便捷，缺点是眼睛要盯着鼠标，多了一个关注对象，并且显示屏幕上的鼠标操作对象众多，将鼠标精确定位在待选波形的波形点上要费些时间，并且容易造成误操作。使用鼠标选择波形，一般只是做为一种辅助手段，“使用鼠标选择波形，然后同样使用鼠标改变选择的波形的显示参数”。④名为“Waveform selection by touch”的美国专利4,766,425和名为“Touchscreen feedback system”的美国专利4,821,030，描述了通过在触摸屏上直接点击到波形点上选择一个显示波形的方法。这种方法比较直观，操作便捷，缺点是操作时会遮盖住触摸的部分、和触摸屏上其它触摸操作对象可能造成混淆、增加触摸屏会提高成本，并且当波形显示屏幕较大时，操作人员手的活动范围也变大，操作人员容易疲劳。

发明内容

本发明的目的之一就是为了克服已有技术中存在的操作不便的缺点而提供的一种方便操纵显示波形的示波器；本发明的目的之二就是提供一种操纵显示波形的方法。

本发明的基本思路是：提供一个专用的与波形显示区在垂直方向上线性对应的条形触摸装置(典型的如电容感应式触摸条，以下称波形选择触摸条)用于选择波形；计算出每个显示波形在显示屏幕垂直方向上几个关键点(以下称为波形注视点)的坐标做为波形垂直位置的代表；波形选择触摸条中的触摸点通过线性对应关系映射到显示屏幕中得到在垂直方向的映射位置，选择与触摸映射位置最为接近的波形注视点所对应的波形为当前波形。