专利名称：具有区域打印及打印预览功能的数字示波器及其控制方法
技术领域：
本发明涉及具有区域打印及打印预览功能的数字示波器及其控制方法。
背景技术：
数字示波器能够直观地观测信号波形，是测量领域的一种基础仪器。在测量中，用 户使用示波器捕获到问题信号后经常将其保存为图片，待需要使用时通过PC机将图片打 印出来。目前数字示波器均具有直接打印功能，直接打印允许用户无需通过PC机即可获 得打印结果，在一定程度上为用户提供了方便，提升了用户体验度。但是，用户在打印前是无法预览打印效果的，因此，用户通过直接打印获得的图片 有可能并不是其希望获得的。这样，用户不得不再次设置再次打印，直到满意为止。目前，数字示波器支持的打印区域默认为屏幕，且是不可选择的。当用户希望打印 结果中仅包含波形时，必须先将屏幕显示保存为图片，然后在PC机中将波形区域提取出来 再进行打印。如上所述，目前数字示波器中均配置有打印功能，但其打印功能存在如下缺点1.用户无法选择打印区域，即无法有选择地进行打印；2.用户无法预览打印结果，即无法预知打印效果。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有区域打印及打印预览功能的数字示波 器及其打印方法，该方法可选打印区域，实现区域打印；可预览打印数据，在打印前即可预 知打印效果。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案一种具有区域打印及打印预览功能的打印方法，其包括以下步骤1)区域打印步骤，包括1. 1)接收用户发出的打印开始指令，启动打印操作；1. 2)依照用户设置的打印区域，从显卡数据源中获取与打印区域对应的数据集并 保存数据集参数，将获取的数据集依数据集参数进行图层叠加，生成打印数据并保存；1. 3)将打印数据送至打印机打印，2)打印预览步骤，包括2. 1)接收用户指令，启动预览操作；2. 2)依照用户设置的打印区域，从显卡数据源中获取与打印区域对应的数据集并 保存数据集参数，将获取的数据集依数据集参数进行图层叠加，生成打印数据并保存；2. 3)从打印数据中获取预览源数据，将预览源数据转换为符合预览设置的预览数 据并保存；2. 4)将预览数据在预览界面中显示出来。
一种具有区域打印及打印预览功能的数字示波器，包括前端信号调理单元、ADC、 数据处理单元、触发处理单元、显示/控制单元、屏幕、键盘及外设，其中前端信号调理单 元的输出连接ADC和触发处理单元，ADC与数据处理单元的输入连接，触发处理单元与数据 处理单元的输入连接，数据处理单元的输出经显示/控制单元送至屏幕，键盘及外设连接 显示/控制单元；信号在经过前端数字调理以后，被ADC采样，ADC将数字化的信号送到数 据处理单元进行计算，数据处理单元送至屏幕显示。进一步地所述步骤1. 2)和2. 2)中的用户设置的打印区域包括屏幕区域和波形区域，屏幕 区域是指所有在屏幕上显示的区域，波形区域指打印结果中仅包含波形。所述步骤1. 2)和2. 2)中的显卡数据源是指显卡物理图层数据，显卡具有多个物 理图层，每一图层承载不同的显示数据，经过图层叠加生成的显示图层即为屏幕显示数据， 其叠加次序为由底向上，即背景图层为最底层而菜单图层为最上层。所述步骤1. 2)和2. 2)中的数据集是指依照打印区域从显卡图层中获取的数据。所述步骤1. 2)和2. 2)中的数据集参数包括不同显卡图层相对于同一坐标系的左 上、右下顶点坐标和图层叠加属性，叠加属性至少包括与、或、异或、覆盖。所述步骤1. 2)和2. 2)中的获取数据集及其参数方法，依照不同区域包括以下步 骤若打印区域为屏幕，则首先由底向上依次获取显卡物理图层数据并保存，同时保 存各图层数据参数；然后依据坐标和叠加属性按照物理图层由底向上次序依次叠加不同图 层同一坐标的数据，叠加获得的数据即为打印数据，若打印区域为波形，则获取显卡波形图层数据并保存，即可获得打印数据。当打印区域为屏幕时，实现步骤如下获取各显卡物理图层数据集参数，确定图层数据叠加完毕后的矩形外框；依据矩形框坐标及显卡物理图层，由底向上次序依次取各个图层中同一坐标数据 并依次叠加。所述打印预览实现中步骤2. 3)中所述的预览设置至少包括预览水平、垂直移动 和预览缩放比；所述步骤2. 3)中的从打印数据中获取预览数据的方法包括2. 3. 1)根据预览设置计算预览数据相对于打印数据的位置信息；2. 3. 2)根据获得的位置信息依次将对应打印数据按照缩放比例进行缩放，缩放后 的数据即预览数据，所述位置信息至少包括起始行、起始列和终止行、终止列。本发明具有如下有益效果1.本发明在进行打印时可依据用户设置的打印区域进行打印，有效突出打印重点。2.本发明在进行打印时可先进行打印预览，打印前即可预知打印效果，并以此为 基础可对打印设置进行有效修改，提高打印结果有效程度。
图1是本发明数字示波器的基本结构图2是本发明数字示波器的硬件组成框图；图3是本发明的打印流程图；图4是本发明的打印预览流程图；图5是显卡物理图层示意图；图6叠加结果矩形框显示图；图7和图8是系统运行界面图；图9是系统的运行流程图。
具体实施例方式本发明涉及具有区域打印及打印预览功能的数字示波器及其控制方法。本发明数字示波器的基本结构如图1所示，它包括前端信号调理单元、ADC、数据 处理单元、触发处理单元、显示/控制单元、屏幕、键盘及外设。其中前端信号调理单元的 输出连接ADC和触发处理单元，ADC与数据处理单元的输入连接，触发处理单元与数据处理 单元的输入连接，数据处理单元的输出经显示/控制单元送至屏幕，键盘及外设连接显示/ 控制单元。信号在经过前端数字调理以后，被一片或者几片ADC采样，之后数字化的信号被 送到数据处理单元进行计算，并最终显示出来。其详细硬件结构如图2所示，主要包括四个前端模拟电路通道、两路ADC采样、两 路数据处理单元、显示控制单元、屏幕。其中四个通道为独立的前端模拟电路通道，各个通 道均有独立的通道设置、放大衰减、偏移以及触发电路。通过前端模拟通道调理过的信号被 ADC采样，其中ADCl负责通道1和通道2的采样，ADC2负责通道3和通道4的采样，每片ADC 内部有四片独立的ADC单元，可以通过控制选择交织情况，四片ADC单元同时采集一路前端 模拟通道时，将实现5G&i/s最高采样率。数据处理单元PGAl和FPGA2分别负责两组通道 采样处理，ADC采集来的数据将在这被整理成一根根轨迹，示波器每秒最大将采集130,000 帧的波形数据。由于液晶屏每秒只能刷新30次左右，数据处理单元FPGA3和FPGA4负责将 数以万计的轨迹通过叠加的方式表现为几十帧，同时为了更好的显示波形，会根据液晶屏 上的像素情况对波形点进行抽取和插值，这些数据帧通过数据处理单元FPGA5中的显示控 制单元，表现在液晶显示屏上。用户的键值通过CPLD译码，传输到DSP中，根据程序中设定好的步骤，通过FPGA5 控制这个电路和显示。用户可以直接使用的存储器，均由DSP控制操作。同时，为了确保电路安全，主板上还布置有一颗协处理器MCU，它通过传感器监控 硬件电路中的电压、温度等等信息，并将这些信息传输到DSP中。本发明的具有区域打印及打印预览功能的打印方法，可应用于但不仅限于当前示 波器平台。其包括以下步骤1)区域打印步骤，图3为区域打印功能的实现流程，包含以下步骤1. 1)接收用户发出的打印开始指令，启动打印操作；1. 2)依照用户设置的打印区域从显卡数据源中获取与打印区域对应的数据集并 保存数据集参数，然后依据打印区域设置将获取的数据集依数据集参数叠加，生成打印数 据并保存；
数据集是指由不同图层不同坐标获取的数据，数据集参数描述了数据集中取自每 一图层数据的起始、终止坐标及互相叠加属性。依数据集参数叠加是指，将数据集中取自不 同图层的数据按照数据集参数描述的坐标及属性，对相同坐标的数据进行叠加。例如，数据 A属于图层a，坐标为00，30)；数据B属于图层b，坐标同样为00，30)，则数据A应与数据 B进行叠加，且叠加属性由位于较上图层的数据确定。1. 3)与打印机通信，将打印数据发送至打印机，进行实际打印。2)打印预览步骤，图4为打印预览功能的实现流程，包含以下步骤2. 1)接收用户指令，启动预览操作；2. 2)依照用户设置的打印区域从显卡数据源中获取打印区域对应的数据集并保 存数据集参数，然后依据打印区域设置将获取的数据集依数据集参数进行图层叠加生成打 印数据，同时保存打印数据；2. 3)根据预览设置，从打印数据中获取预览源数据，将其转换为符合预览设置的 预览数据并保存，符合预览设置的数据是指依据预览设置的偏移、缩放倍数从打印数据中 获取并缩放完毕的数据；2. 4)将预览数据在预览界面中显示出来。上述区域打印和打印预览的实现均需首先通过以下步骤构造打印数据。步骤1. 2)和2. 2)中所述的用户设置打印区域包括屏幕和波形两种区域。屏幕区 域是指所有在屏幕上显示的区域(左右菜单需隐藏)，波形区域指打印结果中仅包含波形。步骤1. 和2. 中所述显卡数据源指显卡物理图层数据，如图5所示显卡具有 多个物理图层，每一图层承载不同的显示数据，经过图层叠加生成的显示图层即屏幕显示 数据。其叠加次序为由底向上即背景图层为最底层，菜单图层为最上层。步骤1. 2)和2. 2)中所述数据集是指依照前述打印区域从显卡图层中获取的数 据。步骤1. 2)和2. 2)中所述数据集参数包括不同显卡图层相对于同一坐标系的左 上、右下顶点坐标和图层叠加属性。例如，图6中菜单图层各顶点坐标由左上顶点始顺时针 依次为(left, top)、(right, top)、(right, bottom)、(left, bottom)，则其数据集参数中坐 标参数为(left, top)禾口 (right, bottom)。叠加属性至少包括与、或、异或、覆盖。例如，现有A、B、C、D、E五个图层，叠放次 序为由下至上，叠加属性依次为与、或、异或、覆盖，取各个图层上具有相同坐标的点，假设 分别为a、b、c、d、e且该点数据值为(二进制数)a = 1101111111101100b = 0101001101111011c = 1011110010001011d = 0000011000110110e = 1100110010111111设计算中间值为f且与、或、异或操作均为位操作，则f = a与b的结果是f =0101 0011 0110 1000f = f 或 C的结果是f =1111 1111 1110 1011f = f异或d的结果是f=1111 1001 1101 1101
f = f 覆盖 e 的结果是 f = e = 1100 1100 1011 1111步骤1. 和2. 中所述获取数据集及其参数方法，依照不同区域包括以下步 骤1.打印区域为屏幕1)由底向上依次获取显卡物理图层数据并保存，同时应保存各图层数据参数，即 保存各个图层相对于屏幕的四个顶点坐标及图层的叠加属性。2)依据坐标和叠加属性按照物理图层由底向上次序依次叠加不同图层同一坐标 的数据，叠加获得的数据即打印数据。菜单例外。2.打印区域为波形获取显卡波形图层数据并保存，即可获得打印数据。显卡具有波形图层，直接将数 据由显卡波形图层导出即可，即，将数据由显卡波形图层内存读入用于保存该数据的内存。当打印区域为屏幕时，实现步骤亦可如下1)获取各显卡物理图层数据集参数，确定图层数据叠加完毕后的矩形外框，取各 个叠加图层顶点坐标最大值，即获得矩形外框的顶点坐标，矩形外框用来描述叠加后数据 的顶点坐标，即需叠加的数据范围。如图6所示。2)依据矩形框坐标及显卡物理图层，由底向上次序依次取各个图层中同一坐标数 据并依次叠加。其叠加方式同样由图层叠加属性决定。打印预览实现中的步骤2. 3)中所述的预览设置至少包括预览水平、垂直移动和 预览缩放比。步骤2. 3)中所述从打印数据中获取预览数据的方法包括2. 3. 1)根据预览设置计算预览数据相对于打印数据的位置信息；2. 3. 2)根据获得的位置信息依次将对应打印数据按照缩放比例进行缩放，缩放后 的数据即预览数据。其中，所述位置信息至少包括起始行、起始列和终止行、终止列。所述位置信息计算方法包括以下步骤1.确定预览数据中心坐标首先，当缩放倍数小于1时中心坐标保持默认值是不 变的；其次，仅改变缩放倍数时其中心坐标是不变的；最后，影响中心坐标的主要因素是水 平、垂直偏移。计算公式设默认中心坐标为(x0，y0) = 040，400)，缩放系数为1^1，水平偏 移为Xoffset，垂直偏移为Offset，计算所得中心坐标为(x，y)，则if kl > 1χ = xO+Xoffset/kly = yO+Yoffset/klelseχ = xOy = yO2.计算起始行、起始列、终止行、终止列。设起始行为Ystart，起始列为Xstart， 终止行为Yend，终止列为Xend，设显示预览数据的屏幕宽、高分别为Width、Height，缩放系 数、中心坐标如上所设，则Ystart = y_Height/(kl*2)
Yend = y+Height/(kl*2)Xstart = x-Width/(kl*2)Xend = x+Width/(kl*2)经过如上计算，得到需预览的打印数据位置参数，如果依照此位置参数其数据范 围超出打印数据范围，则超出范围部分数据使用默认非图片数据颜色填充。其中的缩放系数定义如下数据不进行缩放，其缩放系数为1 ；数据放大2倍，其缩 放系数为2 ；数据缩小2倍，其缩放系数为0. 5。在此仅考虑了整数倍缩放，放大2倍如图7所示，缩小2倍如图8所示。缩小时像素值计算公式(Α1+Α2+Α3+Α4)/4。即四个像素值的平均。应用本发明，能够在数字示波器及类似嵌入式设备中实现具有打印预览和打印区 域选择的打印功能。下面以一具体实例，说明本发明的打印方法。使用区域打印功能其步骤为通过按键在打印菜单中设置打印区域为屏幕；设置打印颜色为彩色； 然后按下菜单打印键即可发起打印。如图3所示，系统在接收到软件打印开始命令后，首先 依据打印区域及数据获取和叠加方法获取打印数据，然后将打印数据转换为打印机可识别 数据并进行打印。使用打印预览功能，其步骤如下1.通过操作菜单按键发送打印预览命令；2.系统接收到用户发送的打印预览命令后，首先获取打印区域设置，然后根据区 域设置获取显卡图层数据并叠加成打印数据；3.获取默认缩放系数，水平、垂直偏移；4.根据缩放系数、水平偏移和垂直偏移计算打印数据中用于预览的数据位置信 息；5.根据计算所得的位置信息和缩放系数构造预览数据；6.将预览数据显示在屏幕上；7.执行打印预览功能时，屏幕显示如图9所示。此时可操作放大、缩小、水平移动、 垂直移动按钮，相应地重复执行步骤4、5、6 ；8.若操作打印按钮则驱动打印机进行打印；若操作关闭按钮则退出预览状态。图9中1表示屏幕、2表示预览图像、3表示操作菜单。
权利要求
1. 一种具有区域打印及打印预览功能的打印方法，其特征在于包括以下步骤1)区域打印步骤，包括1.1)接收用户发出的打印开始指令，启动打印操作；1.2)依照用户设置的打印区域，从显卡数据源中获取与打印区域对应的数据集并保存 数据集参数，将获取的数据集依数据集参数进行图层叠加，生成打印数据并保存；1.3)将打印数据送至打印机打印，2)打印预览步骤，包括2.1)接收用户指令，启动预览操作；2. 2)依照用户设置的打印区域，从显卡数据源中获取与打印区域对应的数据集并保存 数据集参数，将获取的数据集依数据集参数进行图层叠加，生成打印数据并保存；2. 3)从打印数据中获取预览源数据，将预览源数据转换为符合预览设置的预览数据并 保存；2. 4)将预览数据在预览界面中显示出来。
2.如权利要求1所述的具有区域打印及打印预览功能的打印方法，其特征在于所述 步骤1. 2)和2. 2)中的用户设置的打印区域包括屏幕区域和波形区域，屏幕区域是指所有 在屏幕上显示的区域，波形区域指打印结果中仅包含波形。
3.如权利要求1所述的具有区域打印及打印预览功能的打印方法，其特征在于所述步骤1. 2)和2. 2)中的显卡数据源是指显卡物理图层数据，显卡具有多个物理图 层，每一图层承载不同的显示数据，经过图层叠加生成的显示图层即为屏幕显示数据，其叠 加次序为由底向上，即背景图层为最底层而菜单图层为最上层。
4.如权利要求1所述的具有区域打印及打印预览功能的打印方法，其特征在于所述步骤1. 2)和2. 2)中的数据集是指依照打印区域从显卡图层中获取的数据。
5.如权利要求1所述的具有区域打印及打印预览功能的打印方法，其特征在于所述步骤1. 2)和2. 2)中的数据集参数包括不同显卡图层相对于同一坐标系的左上、 右下顶点坐标和图层叠加属性，叠加属性至少包括与、或、异或、覆盖。
6.如权利要求1所述的具有区域打印及打印预览功能的打印方法，其特征在于所述 步骤1. 2)和2. 2)中的获取数据集及其参数方法，依照不同区域包括以下步骤若打印区域为屏幕，则首先由底向上依次获取显卡物理图层数据并保存，同时保存各 图层数据参数；然后依据坐标和叠加属性按照物理图层由底向上次序依次叠加不同图层同 一坐标的数据，叠加获得的数据即为打印数据，若打印区域为波形，则获取显卡波形图层数据并保存，即可获得打印数据。
7.如权利要求1所述的具有区域打印及打印预览功能的打印方法，其特征在于当打印区域为屏幕时，实现步骤如下获取各显卡物理图层数据集参数，确定图层数据叠加完毕后的矩形外框；依据矩形框坐标及显卡物理图层，由底向上次序依次取各个图层中同一坐标数据并依 次叠加。
8.如权利要求1所述的具有区域打印及打印预览功能的打印方法，其特征在于所述打印预览实现中步骤2. 3)中所述的预览设置至少包括预览水平、垂直移动和预览缩放比；所述步骤2. 3)中的从打印数据中获取预览数据的方法包括 2. 3. 1)根据预览设置计算预览数据相对于打印数据的位置信息； 2. 3. 2)根据获得的位置信息依次将对应打印数据按照缩放比例进行缩放，缩放后的数 据即预览数据，所述位置信息至少包括起始行、起始列和终止行、终止列。
9. 一种具有区域打印及打印预览功能的数字示波器，其特征在于包括 前端信号调理单元、ADC、数据处理单元、触发处理单元、显示/控制单元、屏幕、键盘及 外设，其中前端信号调理单元的输出连接ADC和触发处理单元，ADC与数据处理单元的输 入连接，触发处理单元与数据处理单元的输入连接，数据处理单元的输出经显示/控制单 元送至屏幕，键盘及外设连接显示/控制单元；信号在经过前端数字调理以后，被ADC采样，ADC将数字化的信号送到数据处理单元进 行计算，数据处理单元送至屏幕显示；所述的数字示波器采用权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的方法实现区域打印及打印 预览功能。
全文摘要
一种具有区域打印及打印预览功能的打印方法，包括步骤1)区域打印步骤1.1)启动打印操作；1.2)依照用户设置的打印区域，从显卡数据源中获取与打印区域对应的数据集并保存数据集参数，将获取的数据集依数据集参数进行图层叠加，生成打印数据并保存；1.3)将打印数据送至打印机。2)打印预览步骤2.1)接收用户指令，启动预览操作；2.2)依照用户设置的打印区域，从显卡数据源中获取与打印区域对应的数据集并保存数据集参数，将获取的数据集依数据集参数进行图层叠加，生成打印数据并保存；2.3)从打印数据中获取预览源数据，将预览源数据转换为符合预览设置的预览数据并保存；2.4)将预览数据在预览界面中显示出来。该方法可实现区域打印和预览打印数据。
文档编号G01R13/02GK102053185SQ20091023739
公开日2011年5月11日 申请日期2009年11月10日 优先权日2009年11月10日
发明者李维森, 王悦, 王铁军 申请人:北京普源精电科技有限公司