数字存储示波器 (2).ppt

　　所谓插值显示，即在波形上两个测试数据点间插入一个估值。 　　数字示波器广泛采用矢量插值法和正弦插值法两种方式。矢量插值法是用斜率不同的直线段来连接相邻的点。正弦插值法是以正弦规律，用曲线连接各数据点的显示方式，其能力已接近奈奎斯特极限频率。　 　　对每周期采样点数较少的正弦波，采用正弦插值处理会得到满意的显示效果，如图8－1４示。同样，对脉冲信号采用矢量插值法会得到较满意的效果，若选用正弦插值处理会在信号的前沿造成尖头状失真，如图8－15示。 五、 点显示与插值显示 　　几乎所有微机化的数字示波器都充分地利用内部微处理器系统以及A/D 转换器等硬件，构成多种测量及数据处理能力，使数字示波器成为一台功能很强大的测量仪器。 　　数字示波器的测量及处理功能包括：波形上任意两点间的电位差（ΔU）以及时间差（Δt）的测量、波形的前后沿时间测量、峰-峰值测量、有效值测量、频率测量、显示波形平均值处理、两波形的加、减、乘运算、波形的频谱分析等。 8.2.4 波形参数的测量与处理 　　本节以ΔU与Δt测量、两波形相加处理为代表，讨论波形参数的测量与处理的一般原理及方法。 一、 ΔU 、Δt 的测量 　　波形上任意两点间的电位差(ΔU)和时间差(Δt)的测量 一般采用加亮标志法或光标标志法。 　　加亮标志法是将欲测量的波形段加亮进行标志，而光标标志法是通过设置两条水平光标线或两条垂直光标线对波形被测部分进行标志。 　　波形加亮部分的起点和终点，或者光标线的位置，可通过面板相应按键的控制下作步进式的移动，波形加亮部分的起点和终点或光标线与波形的交点，对应于信号存储器中的相应数据，当设置不同的测量项目时，仪器即可在测量程序控制下实现不同的测量目的，并将测量结果直接显示在CRT上。 　　为了测量ΔU、Δt的大小， 通常应将扫描时间因数 (t/div) 和灵敏度(mＶ/div)分挡编成代码，并与波形代码一起存入存储器，如表8－3和表8－4所示。 表8-3为扫描时间因数代码表，表中的每挡扫描时间因数都用相应的代码表示，当扫描时间因数总数为30挡时，用5位二进制代码即可。 表8-4为灵敏度代码表，表中的每挡灵敏度都用相应的代码表示，当灵敏度总数为6挡时，用3位二进制代码来表示6挡灵敏度。 最后，再把代表扫描时间因数的5位二进制代码放在一个字节的高5位，代表灵敏度的3位二进制代码放在同一字节的低3位，并在每次存储一页波形数据时，把这一字节内容也存放在同一页面的某个单元（例如0号单元）。 1． 加亮标志法Δt 测量原理 设波形由255个点组成，当扫描时间因数确定之后，每两点之间的步进时间Tstep便是确定的。若想测量波形某一部分的时间Δt，只需把这一部分加亮，把加亮部分的点数求出来，用点数乘以步进时间Tstep即可求出Δt。 求解Δt 的步骤： 1、根据扫描时间因数确定步进时间Tstep； 2、求出测量波形（加亮部分）的点数； 3、 Δt = 点数×Tstep。 步进时间Tstep是随不同的扫描时间而变的，此时只要把存放在波形页面中0号地址的内容取出来，根据它的高5位代码就可以确定步进时间及单位。 图8-16 波形加亮及控制流程 图中，端口“I/O”为控制加亮输入口，端口“I/O，Z”为控制加亮输出口。其中“I/O”口的U0键和U1键分别对应波形加亮部分的起点和终点，并定义D1为1表示要改变U1的位置，D2为1表示要改变U0的位置，究竟作如何改变(进或者退)则由进/退键来决定，定义D0为1时进，D1为0时退。 　　在存储阶段，在CPU两次取样之间访问I/O口，若D1为1，则B寄存器加 1(若同时D0为1)或者减1(若同时D0为0); 若D2为1，则C寄存器加1(若同时D0为1)或者减 1(若同时D0为0)，使寄存器B和C分别寄存加亮部分起点和终点的地址。 　　在显示波形时，不断地让信号存储器的地址计数器(L寄存器)与C寄存器比较，当L＝C时，则使“I/O，Z”口的D0置1， 它与加亮信号组合起来就产生了在波形上加亮的效果。同样若L＝B，则使“I/O，Z”口的D0置0，这就是加亮的结束。这样，通过按动U0键、U1键和进退键，便可产生使波形加亮部分变宽、变窄以及左右移动的效果。 　　于是，可以得到加亮待测波形部分的时间T＝(B-C) ×Tstep，式中的(B-C)即为加亮标志间的点数。 二、 两波形的“加”运算 　　两波形的“加”运算是指把存放在不同页面中的波形数据对应相加。 　　相加时，要求波形的扫描时间因数必须相同，否则无法表示相加后的时间； 应注意两个页面的灵敏度要相同，若灵敏