信号发生器输出示波器所采集信号的方法和装置

摘要

本发明提供了一种信号发生器输出示波器所采集信号的方法和装置，该方法实现所述信号发生器输出所述示波器所采集信号，包括以下步骤：信号发生器向示波器发送“读取波形数据指令”；示波器向信号发生器发送波形数据；信号发生器向示波器发送“读取时基指令”和“读取幅度设置指令”；示波器向信号发生器发送时基和幅度设置值；信号发生器根据时基和幅度设置值，计算信号的输出频率和幅度；信号发生器根据输出频率、输出幅度和波形数据，输出示波器所采集的信号。通过上述方法和装置，使信号发生器可输出示波器所采集信号，进而使信号发生器可与示波器联合使用，大大拓展了它们应用空间与领域，可更加广泛应用于地质、海洋、空间、军事等研究领域。

说明书

技术领域

本发明一般涉及测量工作领域，特别涉及信号发生器输出示波器所采集信号的方法和装置。

背景技术

信号发生器被广泛应用在科研、教学、工程等领域，用以产生各种波形的信号，例如正弦波、方波、三角波、调幅波和调频波。用户还可以通过波形编辑界面，编辑出任何波形，信号发生器将用户编辑的任意波形存储在信号发生器的存储模块中，当需要输出此波形时，就从存储模块中读取该波形，采用DDS技术输出。

示波器也被广泛应用在科研、教学、工程等领域，用以检测各种信号波形。示波器通过模拟通道引入输入信号，经过A/D转换模块采集波形，并存储波形，然后将所存储的波形在屏幕上显示出来。

目前，信号发生器与示波器是两种独立的仪器，其结构如图1所示，不能互相通信，信号发生器不能直接输出示波器所采集的信号，限制了示波器和信号发生器的使用。

发明内容

本发明的目的在于提供信号发生器输出示波器所采集信号的方法，该方法通过示波器和信号发生器实现信号发生器输出所述示波器所采集信号，如图2所示，该方法包括以下步骤：

信号发生器向示波器发送“读取波形数据指令”；

示波器向信号发生器发送波形数据；

信号发生器向示波器发送“读取时基指令”；

示波器向信号发生器发送时基设置值；

信号发生器根据时基设置值，计算信号的输出频率；

信号发生器向示波器发送“读取幅度设置指令”；

示波器向信号发生器发送幅度设置值；

信号发生器根据幅度设置值，计算输出信号输出幅度；

信号发生器根据输出频率、输出幅度、以及波形数据，就可以输出示波器中存储的波形。

本发明还提供了一种信号发生器输出示波器所采集信号的装置，包括信号发生器、示波器，信号发生器包括输入模块1、控制处理模块1、通信接口模块1、波形存储模块1和显示模块1，示波器包括显示模块2、控制处理模块2、波形输入采集模块、波形存储模块2、通信接口模块2和输入模块2，其中信号发生器还包括：

指令发送模块，用于控制信号发生器向示波器发送指令，所述指令包括“读取波形数据指令”、“读取时基指令”和“读取幅度设置指令”；

数据接收模块，用于控制信号发生器接收示波器的数据，包括波形数据、时基设置值和幅度；

数据处理模块，用于计算信号的输出频率和输出幅度；

波形输出模块1，用于根据波形数据、输出频率和输出幅度，输出波形；

示波器还包括：

指令接收模块，用于控制示波器接收信号发生器的指令；

数据发送模块，用于控制示波器向信号发生器输出数据，所述数据包括波形数据、时基设置值和幅度设置值。

本发明通过上述方法和装置，使得信号发生器输出示波器所采集信号。用户可以通过信号发生器，回放再现示波器瞬间采集的信号波形；还可以通过信号发生器输出信号波形，经过某电路输出后，示波器接收该输出波形，并存储、发送该输出波形给信号发生器，可以比较该电路的输入波形与输出波形的差异。信号发生器与示波器的联合使用，大大拓展了它们应用的空间与领域，可以更加广泛应用于地质、海洋、空间、军事等研究领域。

附图说明

图1是现有技术的示波器、信号发生器的结构图；

图2是本发明的信号发生器输出示波器所采集所信号的方法的流程图；

图3本发明实施例1的流程图；

图4是本发明实施例1的波形数据包的数据格式；

图5是本发明实施例2的信号发生器输出示波器采集所信号的装置的结构图。

具体实施方式

以下结合附图说明本发明的具体实施方式。

实施例1

信号发生器输出示波器所采集信号的方法是：示波器采集输入信号，并保存；信号发生器与示波器交换信息，信号发生器获得示波器所采集信号的波形，并保存、输出所述信号，如图5所示，具体步骤如下：

信号发生器向示波器发送“读取通道1的波形数据”指令：Data：Load：CH1：DAC VOLATILE，通知示波器发送通道1的波形数据，波形数据的格式是16bits的DAC值；

示波器接收信号发生器发送的“读取通道1的波形数据”指令；

示波器读取通道1的波形数据，并以数据包的形式发送给信号发生器，数据包的格式如图4所示，数据包由两部分组成：数据长度和波形数据内容。数据长度由四个字节组成，用来通知信号发生器将要接收的波形数据的数量；波形数据内容的格式是16bits的DAC值；

信号发生器接收示波器发送过来的数据；

信号发生器接收这些数据，并解析出发送数据的大小，将所有发送过来的数据保存；

信号发生器向示波器发送“读取通道1的时基”指令：Timebase：Scale？；

示波器接收“读取通道1的时基”指令后，将CH1通道的时基设置值发送给信号发生器；

信号发生器根据时基设置值，计算信号的频率；

信号发生器向示波器发送“读取通道1的垂直灵敏度”指令：CH1：Scale？；

示波器接收到“读取通道1的垂直灵敏度”指令后，将CH1通道的幅度设置值发送给信号发生器；

信号发生器根据幅度设置值，计算信号的输出幅度；

信号发生器根据输出频率、输出幅度和波形数据，就可以输出示波器所采集的信号。

实施例2

如图3所示，本实施例的信号发生器输出示波器所采集信号的装置包括示波器和信号发生器，其中信号发生器包括输入模块1、控制处理模块1、通信接口模块1、波形存储模块1、波形输出模块1、显示模块1；示波器包括：显示模块2、控制处理模块2、波形输入采集模块2、波形存储模块2、通信接口模块2、输入模块2。其中示波器还包括指令发送模块、数据接收模块、数据处理模块；信号发生器还包括指令接收模块和数据发送模块。

数据接收模块，分别与控制处理模块1、通信接口模块1连接，用于控制信号发生器接收示波器的数据，包括波形数据、时基设置值和幅度；

数据处理模块，与控制处理模块1连接，用于计算信号的输出频率和输出幅度；

波形输出模块1包括波形D/A转换电路和幅度D/A转换电路，用于根据波形数据、输出频率和输出幅度，输出波形；

指令接收模块，分别与控制处理模块2、通信接口模块2连接，用于控制示波器接收信号发生器的指令；

数据发送模块，分别与控制处理模块2、通信接口模块2连接，用于控制示波器向信号发生器输出数据，所述数据包括波形数据、时基设置值和幅度设置值。

信号发生器的通信接口模块1与示波器的通信接口模块2通过通信电缆相连，用于信号发生器和示波器之间进行数据通信。通信接口可以是USB接口、RS232、LAN、GPIB等，通信电缆为特定接口专用电缆。

波形输入采集模块2包括放大电路和模数转换电路，用于采集模拟信号，并转换成数字信号。

上述的输入模块1和输入模块2可以是键盘、鼠标、U盘接口以及与PC机相连的接口，如：USB接口、RS232、LAN、GPIB等。

上述的波形存储模块1和波形存储模块2可以是RAM、FLASH等存储体，用于存储数据。

显示模块1和显示模块2可以是液晶显示器或等离子显示器。

控制处理模块1和控制处理模块2是CPU及其外围电路。

以下结合图5说明采用本实施例的装置实现信号发生器输出示波器所采集信号的过程：

信号发生器的指令发送模块通过通信接口模块1，向示波器发送“读取通道1的波形数据”指令：Data：Load：CH1：DAC VOLATILE，通知示波器发送通道1的波形数据，波形数据的格式是16bits的DAC值；

示波器的通信接口模块2接收“读取通道1的波形数据”指令，并通过指令接收模块传送给控制处理模块2；

控制处理模块2接收到上述指令后，从波形存储模块2中读取通道1的波形数据，并以数据包的形式通过数据发送模块，发送给信号发生器，数据包的格式如图4所示，数据包由两部分组成：数据长度和波形数据内容。数据长度由四个字节组成，用来通知信号发生器将要接收的波形数据的数量，波形数据内容的格式是16bits的DAC值；

信号发生器的通信接口模块1接收示波器发送过来的数据，并通过数据接收模块将这些数据传送给控制处理模块1；

控制处理模块1接收这些数据，并解析出发送数据的大小，将所有发送过来的数据都存储到波形存储模块1中；

信号发生器的指令发送模块通过通信接口模块1，向示波器发送“读取通道1的时基”指令：Timebase：Scale？；

示波器的通信接口模块2接收指令后，通过指令接收模块，将该指令传递给控制处理模块2；

控制处理模块2接收到上述指令后，通过数据发送模块，将CH1通道的时基设置值发送给信号发生器；

信号发生器的通信接口模块1接收时基设置值，并通过数据接收模块、控制处理模块1，将该值发送到数据处理模块；

数据处理模块根据时基设置值，计算信号的频率；

信号发生器的指令发送模块通过通信接口模块1，向示波器发送“读取通道1的垂直灵敏度”指令：CH1：Scale？；

示波器的通信接口模块2接收到该指令后，通过指令接收模块，将该指令传递给控制处理模块2；

控制处理模块2接收到上述指令后，通过数据发送模块，将CH1通道的幅度设置值发送给信号发生器；

信号发生器的通信接口模块1接收幅度设置值，并通过数据接收模块、控制处理模块1，将该值发送到数据处理模块；

数据处理模块根据幅度设置值，计算信号的幅度；

波形输出模块1根据信号的频率、幅度和波形数据，输出示波器中存储的波形。

以上具体实施方式仅用于说明本发明，而非用于限定本发明。