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通过定制简化示波器的操作过程

上网日期: 2015年04月03日 ?? 作者: Arthur Pini ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:数字示波器? 测试自动化? 按钮? VB脚本?

定制处理和测量

定制还可以向示波器的工具集增加专用的处理功能,让你在已有的示波器上开展专门的分析和测量。下面我们讨论能够应用于中档台式示波器的这些技术和其它定制技术。

所有主要制造商生产的中高档示波器都有这个可选功能,即在示波器处理路径中插入第三方程序的基础上提供某类数学定制操作。所有示波器都支持MATLAB。本文提到的示波器支持MATLAB、VB、C/C++、Excel或Java。这个功能基于COM架构,可提供高层定制功能。用户定义算法可以被创建并插入示波器的处理路径中,返回结果可以当作处理过的数学函数或测量,并像任何其它示波器波形或测量一样显示出来。这些波形还可以被内部或用户定义算法加以进一步处理。

示波器使用微软自动控制命令用于远程控制,而这些命令也可以嵌入用户定义的算法实现“智能算法”,从而就像我们用VB脚本时已经见到的那样,在计算过程中实现实时判决。

作为一个例子,考虑图5中的示波器测量装置。其中一个100MHz的正弦载波被一个10kHz的方波进行频率调制。波形用一个简单的MATLAB脚本进行解调,解调后的波形显示为数学曲线F1。编辑框允许用户不离开示波器环境就完成脚本的创建、编辑或加载,因此创建或修改脚本非常方便。

通过定制简化示波器的操作过程(电子工程专辑)
图5:这个嵌入式MATLAB脚本用于解调调频载波,并显示调制波形。编辑框允许用户不离开示波器环境就能完成脚本的创建或编辑。

调频信号的模拟解调是用图5中编辑框第一行所示的MATLAB“解调”功能实现的。这个功能将源波形、载波频率、采样频率和解调类型分别作为参数。解调功能的输出必须被滤波,代码的下面两行是用MATLAB实现的二阶巴特沃斯低通滤波器。相同技术还可以用于创建定制测量以及数学函数,过程是相同的。

快速定制处理

这种示波器的定制选项中有个高级功能,就是对示波器的数据提供内存映射式访问,主要用于基于用户的波形或测量运算。这个功能被称为快速多波端口(FMWP),支持将C/C++语言编写的定制处理算法插入示波器处理流。FMWP通过使用共享的内存窗口最大限度地增加了从采集系统到你的处理部分的数据吞吐量。结果可以被送回示波器,或进行独立的处理。这个功能可以支持多达4个波形输入和输出,以及最多8个参数输出。

图6所示例子是使用FMWP从示波器采集两个波形,同时输出两个处理后的波形,并把一个参数送回示波器。输出由一个通过内存映射数据访问输入波形的C++程序进行计算。F1输出是输入C1的简单反相。F2是输入C2的绝对值。参数P1是两个输入的相关系数。FMWP的最大优点是,它允许工程师创建他自己的专属代码,并以最大可能的处理速度将它应用于示波器数据。

通过定制简化示波器的操作过程(电子工程专辑)
图6:P1中的FMWP参数设置以及输出F1(输入C1的反相)和F2(输入C2的绝对值),它们都是用处理来自输入信号的内存映射数据的C++程序创建的。

本文小结

由于示波器具有广泛的工具集和应用灵活性,因此是电子设计和测试的关键仪器之一。定制功能可以将测试、专属处理和内部自动化操作简化为示波器的工具集,进一步扩展仪器的用途。

本文来自《电子工程专辑》2015年4月刊,版权所有,谢绝转载。


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