手持式示波表数据处理模块的软件设计

摘要

手持式示波表作为便携式测量仪器，广泛应用于军用和民用生产生活中。随着手持式仪表的广泛应用，人们对仪表的智能化、便捷性要求越来越高，增强仪表自动处理数据能力、仪表操作简单化显得更加重要。本文结合手持式示波表项目的研发，讨论了相关数据处理模块的软件设计，主要研究内容包括：
　　1、波形记录仪模块。波形记录仪模块工作在扫描时基下，对慢速信号进行采集、存储和回放，为用户分析慢速信号的变化情况提供了一种新的方法，利用波形记录仪的回放功能可以观察信号变化情况。
　　2、趋势图模块。趋势图模块将测量值和测量时间记录下来，采用趋势曲线的方式将测量值和测量时间的关系显示出来。通过趋势图可以直观的观察测量值随时间的变化趋势，从而把握信号变化规律。
　　3、即触即测模块。即触即测模块连续地监控信号的幅度和频率，并对幅度和频率进行分析，根据分析结果实时调节幅度档位和时基档位，保证界面上波形的合理显示。
　　4、自校正模块。自校正模块从示波表原理入手，针对误差原因给出了相应的校正方案，包括信号通道的校正、触发通道的校正以及移位非线性的校正，相比手动校正，提高了校正效率和校正精度。
　　5、波形录制回放模块。波形录制回放模块对波形进行存储和回放，采用了选择波形录制和记录波形录制时间的设计方案，降低了录制重复波形的概率，提高了查找波形的效率。
　　6、数据导出存储模块。数据导出存储模块采用USB(Universal Serial Bus)接口，将存储在SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)中的波形数据导出存储到U盘，使得数据存储方式更加灵活。
　　在软件设计中采用模块化进行编程，将不同功能文件进行归类和分组，使得代码目录结构清晰，方便模块的移植和系统的调试。上述的各个功能模块经过不断地调试、分析和修改，最终使各个模块能够按照设计方案正常、稳定的工作。

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第一章 绪 论

1.1 课题的来源及研究背景

1.2 示波表数据处理模块国内外研究状况

1.3 课题价值和意义

1.4 课题的任务及整体框架

第二章 示波表的总体设计方案

2.1 系统硬件方案原理

2.2 系统软件设计流程

2.3 数据处理模块设计方案

2.4 软件开发平台

2.5 本章小结

第三章 波形记录仪模块功能设计

3.1 波形记录仪功能需求分析

3.2 波形记录仪模块的设计

3.3 本章小结

第四章 趋势图模块功能设计

4.1 趋势图的研究和需求分析

4.2 趋势图的设计

4.3 本章小结

第五章 即触即测和自校正模块功能设计

5.1 即触即测模块

5.2 自校正模块

5.3 本章小结

第六章 波形录制回放和数据导出存储模块功能设计

6.1 波形的录制回放模块

6.2 数据导出存储模块

6.3 本章小结

第七章 功能验证和测试

7.1 波形记录仪模块功能验证

7.2 趋势图模块功能验证

7.3 即触即测模块功能验证

7.4 自校正模块功能验证

7.5 波形录制回放模块功能验证

7.6 数据导出存储模块功能验证

第八章 总结和展望

8.1 总结

8.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的成果