专利名称：一种基于扫描时基的记录仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子测量领域，具体涉及一种基于扫描时基的记录仪。
背景技术：
随着科技的发展，电子电气技术，逐渐渗透到科技和社会生活的各个领域，所有这 些相关部门和行业的发展都大量需要作为信息测量与控制的手段和设备的电子测量仪器。 示波器作为技术密集、知识密集型产品，是电子测量仪器中最为通用的仪器之一，是所有电 子电气产品科研、生产、试验、维修的基本条件和手段。示波器能够形象地显示信号幅度随时间变化，是一种综合的信号特性测试仪，是 电子测量仪器的基本种类。示波器大体上分为两类，一种是模拟示波器，一种是数字示波 器。而数字示波器又分为数字存储示波器，数字荧光示波器，数字采样示波器。目前，市场上的示波器记录波形时，由于波形数据采集单元和处理器都会空闲一 段时间，使得波形数据采集单元每次采集循环之间的时间间隔较长。并且当处理器处理波 形数据时，波形数据采集单元将会空闲下来，等待处理器将数据处理完然后再继续波形数 据的采集。但是在这段时间内波形信号不断地输入，由于波形数据采集单元空闲，不能够进 行波形数据的采集，因此，将会丢失这段时间内的波形数据，这种导致波形数据丢失的空闲 时间叫做死区时间。如图5a、图恥所示，现有示波器所采集的第N帧波形数据和第N+1波 形帧数据之间，相对于如图4所示的原始波形，由于死区时间较长，丢失的波形数据较多， 这种由于数据丢失而引起波形之间的不连续性叫做波形之间的缝隙。

实用新型内容本实用新型要解决的主要技术问题是，提供一种基于扫描时基的记录仪，该记录 仪能够消除死区时间，从而避免采集数据时丢失信息，使得记录的波形为无缝隙波形。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下—种基于扫描时基的记录仪，包括信号输入单元、先入先出存储器、控制处理单元 和显示单元，所述先入先出存储器的输入端连接所述信号输入单元的输出端，以帧为单位 从所述信号输入单元采集波形数据并进行缓存；所述控制处理单元的输入端连接所述先入 先出存储器的输出端，以帧为单位从所述先入先出存储器接收并处理所述波形数据，且在 所述先入先出存储器采集当前帧波形数据时处理前一帧波形数据，所述控制处理单元的输 出端连接到所述显示单元，将处理后的所述波形数据输出到显示单元显示。其中，所述信号输入单元包括顺序相连的信号输入端子、放大器和模数转换子单兀。上述的记录仪还包括存储器，所述存储器与所述先入先出存储器的输出端和所述 控制处理单元的输入端相连，所述控制处理单元接收用户输入的记录命令，控制所述先入 先出存储器将缓存的波形数据存储于所述存储器。进一步地，所述存储器为易失性存储器、U盘或者PC机的硬盘。[0011]其中，所述控制处理单元包括中央处理器，以及用于提供时钟的逻辑电路，所述中 央处理器分别与所述先入先出存储器的输出端和所述逻辑电路相连，所述逻辑电路与所述 信号输入单元的所述模数转换子单元相连。进一步地，所述控制处理单元还包括回放子单元，所述回放子单元分别与所述中 央处理器、所述存储器和所述显示单元相连，所述中央处理器接收用户输入的回放命令， 控制所述回放子单元从所述存储器中读取波形数据，所述回放子单元处理所读取的波形数 据，并将处理得到的波形输出到所述显示单元上显示。上述的记录仪还包括用于用户输入记录命令、停止记录命令和/或回放命令的输 入装置，所述输入装置与所述控制处理单元相连。进一步地，所述输入装置为键盘、触摸屏或者鼠标。进一步地，所述显示单元为液晶显示器或者等离子显示器。本发明的有益效果是相对现有技术中进行波形数据处理时波形数据采集单元空 闲一段时间，而产生大量死区时间的方案，本实用新型的基于扫描时基的记录仪采用在采 集波形数据时也在进行波形数据处理，在进行波形数据处理时，也在进行波形数据采集。即 是说在扫描时基的前提下，本实用新型的记录仪的先入先出存储器在采集数据的过程中没 有空闲的时间，因此，有效消除了死区时间，从而避免了由于死区时间而导致的波形数据丢 失，使得所记录的每帧波形之间没有缝隙。

图1为本实用新型一种实施例的方框图；图2为本实用新型的记录仪的信号输入单元的一种实施例的方框图；图3为本实用新型的记录仪的控制处理单元的一种实施例的方框图；图4为原始输入信号；图5ajb分别为现有示波器显示第N帧和第N+1帧波形图；图6a、6b分别为本实用新型的一种实施例的记录仪显示的第N帧和第N+1帧波形 图；图7为图6a、图6b的第N帧和第N+1帧波形经过处理后一起显示在显示单元的示 意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式
结合附图对本发明作进一步详细说明。本实用新型提供了一种基于扫描时基的记录仪，请参考图1，本实用新型的一种实 施例中，该记录仪包括信号输入单元1、先入先出存储器2、控制处理单元3和显示单元5。 其中，先入先出存储器2的输入端与信号输入单元1的输出端相连，该先入先出存储器2的 输出端连接控制处理单元3的输入端，控制处理单元3的输出端连接显示单元5 ；该先入先 出存储器2以帧为单位从该信号输入单元1采集波形数据并进行缓存，而控制处理单元3 也以帧为单位接收并处理先入先出存储器2发送来的波形数据，再将处理后的波形数据发 送给显示单元5显示。该过程中先入先出存储器2为一帧一帧地采集波形数据，控制处理 单元3也一帧一帧地处理波形数据，并且当先入先出存储器2采集当前帧波形数据时，控制处理单元3在处理前一帧波形数据，当控制处理单元3处理当前帧波形数据时，先入先出存 储器2也在采集当前帧波形数据的下一帧波形数据。由于记录仪工作在不同时基的情况下，其波形数据采集的速度和波形数据处理的 速度不同。本实用新型的记录仪是基于大时基的，即是说本实用新型的记录仪是基于波形 数据采集的速度小于等于波形数据处理的速度的大时基，我们将这种波形数据采集的速度 小于等于波形数据处理的速度的大时基定义为扫描时基。本实用新型的基于扫描时基的记录仪在先入先出存储器2采集当前帧波形数据 的同时，控制处理单元3也在处理所接收的前一帧波形数据，而当控制处理单元3在处理当 前波形数据的同时，先入先出存储器2也在采集当前波形数据后的波形数据。即是说先入 先出存储器2不会等待一段时间，而是不间断地采集波形数据，有效消除了死区时间，从而 避免了波形数据的丢失，使得记录的波形为连续的、无缝的。请参考图2，本实用新型的一种实施例中，记录仪的信号输入单元1包括顺序相连 的信号输入端子11、放大器12和模数转换子单元13。输入端子11接收模拟信号，并将其 发送给放大器12，由该放大器12控制前端模拟信号输入的增益和偏移，从而将输入端子11 接收的模拟信号进行放大处理，得到一个合适幅度的模拟信号，并将该放大后的模拟信号 输出给模数转换子单元13 ；模数转换子单元13将接收的放大的模拟信号转换为数字信号， 并发送给先入先出存储器2。在本实用新型的一种实施例中，输入端子11可以为探针，放大器12为可变增益放 大器。有时，用户需要将所记录的波形进行长久的保存，以便于以后再对该波形进行观 察，因此，本实用新型的记录仪还包括存储器4，该存储器4的输入端与先入先出存储器2 的输出端相连，其输出端与控制处理单元3相连，控制处理单元3接收用户输入的记录命令 后，控制该先入先出存储器2将缓存的波形数据存储在存储器4中，即该存储器4中保存着 原始的波形数据。当用户输入记录命令后，则先入先出存储器2采集完一帧，便保存一帧在存储器4 中，直到用户输入停止记录的命令，先入先出存储器2才停止将缓存的波形数据存储于存 储器4中。即在用户输入记录命令和停止记录命令的这段时间内，先入先出存储器2内缓存 的波形数据全部都存储在存储器4中，并且由于没有波形数据丢失，因此本实施例的记录 仪的存储器4保存的为这段时间内的所有波形数据，其记录的波形为这段时间内的波形。 即本实用新型的记录仪能够实现较长时间的波形记录。本实用新型的一种实施例中，该存储器4可以为易失性存储器、U盘或者PC机的硬盘。在一种实施例中，控制处理单元3包括中央处理器32和逻辑电路31。在另一种实 施例中，请参考图3，记录仪的控制处理单元3包括中央处理器32、回放子单元33和逻辑电 路31，该中央处理器32分别与先入先出存储器2的输出端、回放子单元33和逻辑电路31 相连，且逻辑电路31与信号输入单元1的模数转换子单元13相连，为模数转换子单元13 的提供时钟，其中，该回放子单元32还与存储器4和显示单元5相连。中央处理器32接收 并处理用户输入的回放命令，控制回放子单元32从存储器4中读取保存的波形数据，然后 回放子单元32对该读取的波形数据进行处理，并将处理后得到的波形输出到显示单元5上进行回放。由于先入先出存储器2将缓存的波形数据存储于存储器4中，并且该存储器4中 存储的为一段时间内的波形数据，当回放子单元32从存储器4中读取已经存储的波形数 据，并对所读取的波形数据进行处理，则得到这段时间内所记录的波形，然后再将处理得到 的波形发送到显示单元5上进行回放。因此用户可以随时根据需要，回放所记录的波形，以 便于对波形进行分析。由于将记录仪所记录的波形存储于存储器4，再由回放子单元33根据用户输入的 回放命令，将存储在该存储器4中的波形进行回放。因此，本实用新型的记录仪可以实现将 记录的波形进行回放的功能，使得用户可以根据需要随时对所记录的波形进行回放。本实用新型的一种实施例中，记录仪还包括输入装置6，用于用户输入记录命令、 停止记录命令和/或回放命令，该输入装置6与控制处理单元3相连。该输入装置6可以 为键盘，用户可以通过键盘输入记录命令、停止记录命令和/或回放命令等。当然该输入装 置6还可以是触摸屏或鼠标等。本实用新型的一种实施例中，显示单元5可以为液晶显示器或者等离子显示器， 用于显示波形。下面结合具体实施例和附图6a、图6b和图7，对本实用新型进行详细的说明。本实施例的基于扫描时基的记录仪的先入先出存储器2从信号输入单元1采集第 N帧波形数据时，中央处理器32在处理第N-I帧波形数据。在先入先出存储器2采集波形数据的速度等于中央处理器32处理波形数据的速 度的情况下，当中央处理器32处理完第N-I帧波形数据时，先入先出存储器2也正好采集 完第N帧波形数据。在先入先出存储器2采集波形数据的速度小于中央处理器32处理波形数据的速 度情况下，当中央处理器32处理完第N-I帧波形数据时，先入先出存储器2还在采集第N 帧波形数据，因此，中央处理器32会空闲一段时间，等待先入先出存储器2采集完第N帧波 形数据。在等待过程中，虽然输入信号不断输入，由于先入先出存储器2仍在不断采集波形 数据，并没有空闲，因此，该过程中并没有波形数据的丢失。当先入先出存储器2采集完第N帧波形数据时，便将所采集的第N帧波形数据发 送给中央处理器32。中央处理器32接收第N帧波形数据并处理第N帧波形数据。当先入 先出存储器2发送第N帧波形数据给中央处理器32后，立即开始采集第N+1帧波形数据。因此，本实施例的记录仪在记录波形的过程中，不存在死区时间，也就不存在波形 数据的丢失，即是说本实施例的记录仪记录的波形为连续的，没有缝隙的，如图6a、图6b和 图7所示。以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发 明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱 离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护 范围。
权利要求1.一种基于扫描时基的记录仪，其特征在于包括信号输入单元、先入先出存储器、控 制处理单元和显示单元；所述先入先出存储器的输入端连接所述信号输入单元的输出端， 以帧为单位从所述信号输入单元采集波形数据并进行缓存；所述控制处理单元的输入端连 接所述先入先出存储器的输出端，以帧为单位从所述先入先出存储器接收并处理所述波形 数据，且在所述先入先出存储器采集当前帧波形数据时处理前一帧波形数据，所述控制处 理单元的输出端连接到所述显示单元，将处理后的所述波形数据输出到显示单元显示。
2.如权利要求1所述的记录仪，其特征在于，所述信号输入单元包括顺序相连的信号 输入端子、放大器和模数转换子单元。
3.如权利要求2所述的记录仪，其特征在于，所述记录仪还包括与所述先入先出存储 器的输出端和所述控制处理单元的输入端相连的存储器，所述控制处理单元接收用户输入 的记录命令，控制所述先入先出存储器将缓存的波形数据存储于所述存储器。
4.如权利要求3所述的记录仪，其特征在于，所述存储器为易失性存储器、U盘或者PC 机的硬盘。
5.如权利要求4所述的记录仪，其特征在于，所述控制处理单元包括中央处理器和用 于提供时钟的逻辑电路，所述中央处理器分别与所述先入先出存储器的输出端和所述逻辑 电路相连，所述逻辑电路与所述信号输入单元的所述模数转换子单元相连。
6.如权利要求5所述的记录仪，其特征在于，所述控制处理单元还包括回放子单元，所 述回放子单元分别与所述中央处理器、所述存储器和所述显示单元相连，所述中央处理器 接收用户输入的回放命令，控制所述回放子单元从所述存储器中读取波形数据，所述回放 子单元处理所读取的波形数据，再将处理后得到的波形输出到所述显示单元上显示。
7.如权利要求1-6中任一项所述的记录仪，其特征在于，所述记录仪还包括用于用户 输入记录命令、停止记录命令和/或回放命令的输入装置，所述输入装置与所述控制处理 单元相连。
8.如权利要求7所述记录仪，其特征在于，所述输入装置为键盘、触摸屏或者鼠标。
9.如权利要求1-6中任一项所述的记录仪，其特征在于，所述显示单元为液晶显示器 或者等离子显示器。
专利摘要本实用新型公开了一种基于扫描时基的记录仪，包括信号输入单元、先入先出存储器、控制处理单元和显示单元，所述先入先出存储器的输入端连接所述信号输入单元的输出端，以帧为单位从所述信号输入单元采集波形数据并进行缓存；所述控制处理单元的输入端连接所述先入先出存储器的输出端，以帧为单位从所述先入先出存储器接收并处理所述波形数据，且在所述先入先出存储器采集当前帧波形数据时处理前一帧波形数据，所述控制处理单元的输出端连接到所述显示单元，将处理后的所述波形数据输出到显示单元显示。本实用新型的记录仪在进行波形数据采集时，也进行波形数据处理，消除了因先入先出存储器空闲产生的死区时间，从而避免了由于死区时间导致的波形数据丢失。
文档编号G01R13/00GK201845035SQ201020579220
公开日2011年5月25日 申请日期2010年10月27日 优先权日2010年10月27日
发明者秦轲, 赵亚锋, 邵海涛 申请人:深圳市鼎阳科技有限公司