专利名称：一种示波器及其配置装置和配置方法
技术领域：
本发明是关于示波器技术领域，具体来说是关于一种示波器及其配置装置和配置方法。
背景技术：
在利用示波器进行工作的过程中，根据不同的应用环境需要对示波器进行不同的设置。比如为了观察一个窄脉冲信号，需要设置示波器的触发系统，垂直系统和水平系统，垂直系统包括通道的档位，探头比，阻抗，耦合，反相，带宽限制等；水平系统包括水平时基，水平位移，延迟扫描等。为了能够读出脉冲的宽度还需要打开脉宽测量项。在更为复杂测试环境下，示波器的设置就更加复杂。为了简化测试前对示波器的一系列设置，仪器一般会提供设置存储功能。这样，用户可以先对示波器进行一次设置，然后将当前的设置以设置文件的形式存储在非易失存储器上，在需要时，再从存储器读取该设置文件，恢复设置。也就是说，现有技术中，如果需要得到示波器的设置文件，必须先设置示波器，设置好之后导出当前设置得到设置文件。如果示波器的操作按钮出现故障或其它原因导致无法对示波器进行有效设置，则也就无法得到设置文件。相应的，如果想要查看某以设置文件的具体参数，也必须在示波器上读取设置文件才可以。另外，现有技术中示波器的设置文件为二进制形式，在其他环境下(如Windows)查看，无法得知其含义，因此无法在其他环境下进行直观的编辑和查看。
发明内容
为克服现有技术中示波器的设置文件必须通过示波器来进行设置和查看，且无法在其他环境下进行直观的编辑和查看的问题，本发明提供一种示波器及其配置装置和配置方法。本发明提供一种示波器的配置装置，所述的配置装置设置于示波器中，所述的配置装置包括:配置文件导入单元，用于导入外部的配置文件；配置文件转换单元，用于将外部导入的配置文件转换为配置命令；配置命令执行单元，用于根据所述的配置命令配置示波器。本发明还提供一种示波器的配置方法，所述的配置方法包括:导入外部的配置文件；将外部导入的配置文件转换为配置命令；根据所述的配置命令配置示波器。本发明还提供一种示波器，所述的示波器包括一配置装置，所述的配置装置包括:配置文件导入单元，用于导入外部的配置文件；配置文件转换单元，用于将外部导入的配置文件转换为配置命令；
配置命令执行单元，用于根据所述的配置命令配置示波器。本发明提供的示波器及其配置装置和配置方法，使用字符命令方式直观表示对示波器所进行的设置，可以离线编辑示波器设置文件，不需要从示波器上导出设置，在导入编辑的设置文件时，顺序执行，可以实现自动设置和进行自动测量。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中:图1是本发明实施例提供的一种示波器的配置装置的模块图。图2是本发明实施例提供的配置文件转换单元102的模块图。图3是本发明实施例提供的一种示波器的配置装置的模块图。图4是本发明实施例提供的一文件转换单元102实现文件转换处理的流程图。图5为文件转换单元102实现命令消息转换的流程图。图6为文件转换单元102在消息转换之前扫描命令参数的流程图。图7为本发明实施例提供的一种缓存连接结构图。图8是本发明实施例提供的一种示波器的配置方法的流程图。图9是本发明实施例提供的步骤S802的流程图。图10是本发明实施例提供的一种示波器的配置方法的流程图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。本发明实施例提供一种示波器及其配置装置和配置方法，以下结合附图对本发明进行详细说明。实施例一图1是本发明实施例提供的一种示波器的配置装置的模块图，如图1所示，配置装置100设置于示波器10中，配置装置100包括配置文件导入单元101、配置文件转换单元102和配置命令执行单元103，其中:配置文件导入单元101，用于导入外部的配置文件。配置文件转换单元102,用于将外部导入的配置文件转换为配置命令。配置文件转换为配置命令的过程也即解析过程，将字符形式的命令解析为示波器内部程序可识别的配置命令。在本发明实施例中，配置文件可以有两种方式来产生，即使用示波器导出配置文件或直接利用PC端的文本编辑软件编辑命令字符序列来产生配置文件。配置文件数据可以为SCPI命令格式，文件后缀和系统相关，以便于从外部存储器导入或下载。配置文件可以对示波器进行设置、读取示波器的内部状态，包括测量值和设置值等或对示波器进行系统操作，如系统休眠，文件操作等。用户可以使用非易失存储器导入外部的配置文件，也可以使用外部通讯接口导入外部的配置文件。
图7为本发明实施例提供的一种缓存连接结构图，如图7所示，通过外部存储器导入的外部的配置文件导入至文件读取缓存中，通过外部通讯接口导入的配置文件导入至接收缓存中，解析缓存从文件读取缓存和接收缓存接收配置文件数据，并分别存储至命令缓存和参数缓存中。当配置文件导入单元101从外部存储器读取配置文件时，系统识别到外部存储器接入后，示波器中内置的文件系统读取该存储器的数据，读取的数据被缓存，然后配置文件转换单元102对缓存的数据进行命令解析，之后由配置命令执行单元103完成命令执行过程。如果外部的配置文件比较大，内部文件读取缓存需要分批次读取文件，分批次解析。配置文件以换行符(OxOA)结束，可以以换行符为标记依次读取每一行数据，将一或多行数据作为一个完整的解析批次数据。需要说明的是，当从外部存储器中读取配置文件时，系统处于主动获取数据状态，需要用户操作来启动读取数据过程。解析过程在从外部存储器中读入文件后，自动启动，不需要用户手动干预。当配置文件导入单元101从外部通讯接口接收配置文件时，接收到的配置文件数据直接传入配置文件转换单元102，然后启动命令解析过程，可以实现命令接收和执行并发进行。接收缓存将接收到的数据进行缓存，然后将接收缓存中的数据传输给解析缓存，然后开始下一批数据的接收过程。配置文件转换单元102在解析缓存不为空时，开始从解析缓存中依次读取数据解析命令，解析缓存基于队列的方式，接收过程接收到的数据顺序进入解析缓存队列。需要说明的是，通讯接口接收到数据后，会自动和处理器完成交互，将接收到的数据写入解析缓存中，这个过程不需要用户操作，但需要用户操作其它设备通过通讯接口向设备发送数据。使用通讯接口传输配置文件，接收缓存接收到配置文件后、配置文件转换单元102启动命令解析的过程和通过外部存储器导入配置文件后、配置文件转换单元102启动命令解析的过程相同。接收缓存和文件读取缓存是不同的存储空间，接收缓存用于从通讯接口被动地接收数据，而文件读取缓存为系统主动从外部存储器中读取数据。在本质上它们都是系统的一块数据空间，存储的是配置文件，对两块空间的处理过程完全相同。都是启动解析过程，解析过程解析命令，命令依次进入命令执行队列，命令执行过程依次出队，执行每条命令。在本发明实施例中，配置文件转换单元102对配置文件导入单元101导入的外部的配置文件进行解析处理，转换为示波器可以执行的配置命令。图2是本发明实施例提供的配置文件转换单元102的模块图，如图2所示，配置文件转换单元102包括:字符扫描模块201，用于依次扫描读入缓存的配置文件的字符。在本发明实施例中，配置文件转换单元102根据配置文件的大小和配置文件系统读入缓存的大小，确定是一次读取配置文件还是分批次读取配置文件。如果需要分批次读取配置文件，则要求配置文件系统支持随机读取操作，每次从指定的偏移位置读取一块数据到缓存，然后累计偏移位置，便于下一次从该位置读取下一块数据。结束符检测模块202，用于检测扫描到的字符是否是结束符。字符写入模块203，用于将扫描到的字符写入命令缓存。在本发明实施例中，如果结束符检测模块202没有检测到结束符，则字符写入模块203持续将扫描到的字符写入命令缓存。字符解析模块204，用于解析所述命令缓存中的字符，得到配置命令。在本发明实施例中，如果结束符检测模块202检测到了结束符，则字符解析模块204解析所述命令缓存中的字符。在本发明实施例中，从命令分析过程中传入的命令缓存为单条命令，字符解析模块204在命令转换中进行命令匹配查找，如果匹配查找成功，则字符解析模块204将命令缓存中的字符转换为配置命令并投递到配置命令执行单元103，由配置命令执行单元103依次处理来自于命令解析过程中字符解析模块204转换后的配置命令，如果命令不匹配，则不进行消息投递，给出错误提示。配置命令执行单元103，用于根据所述的配置命令配置示波器。在本发明实施例中，配置命令执行单元103执行配置文件转换单元102解析后的配置命令，根据配置命令配置示波器。在本发明实施例中，配置文件转换单元102和配置命令执行单元103分别进行配置文件解析和配置命令执行两个过程，两个过程可以放置在一个处理过程中顺序调用，也可以在两个独立的过程中分别调用，在两个独立的过程中分别调用时，要求这两个独立的过程间有同步机制，以确保命令序列顺序执行。在一个过程中顺序调用，即解析和执行在同一个过程中完成，先解析，再执行解析的操作。在此基础上可以有两类方法:第一类方法为批量解析、批量执行，即首先解析配置文件中所有的数据或者先解析一部分数据，解析得到的配置命令和参数缓存在队列中；然后从队列中依次取出解析的配置命令和参数，执行相应的操作第二类方法为单次解析、单次执行，即解析一条数据，执行一条对应的命令两类方法的区别在于:批量解析、批量执行的方法进行批量解析，操作集中，有利于提高解析的效率，但需要至少两个队列来分别缓存命令和参数；单次解析、单次执行的方法，不需要命令队列和参数队列，不需要其他辅助方法，就能确保命令的顺序执行。对于支持多线程的操作环境，可以将解析和执行分别放置在两个单独的线程中，实现解析和执行的逻辑独立和并发。解析和执行的同步用于确保前一条命令执行完成后，才开始执行下一条命令，特别是对于解析和执行在独立过程中的情况。对于设置类命令，解析后的配置命令依次缓存到命令队列中，后一条命令一定会在前一条命令执行完成后才能执行；对于获取类命令，如果命令也在执行过程中完成，则不需要同步，命令队列可以确保命令的顺序执行；如果命令在解析过程中执行，即查询示波器的状态并返回，则需要确保命令队列执行完成后再查询状态。否则，查询命令返回的状态会不正确。配置文件解析和配置命令执行在下列两种情况需要同步，情况一，下一条命令依赖于前一条命令的执行结果，如后一条命令时查询前一条命令的执行结果；情况二，配置命令执行和配置文件解析共享资源，如消息执行中访问的缓存和命令缓存为同一块区域。以下举例说明，如果文件中存在下列命令:*RST ;: CHANl: DISPl ；:CHANl:SCAL20E-3 ；
从文件中读取以上数据到缓存后，解析器依次扫描字符。当扫描到第一个分号时(*RST后的分号)，命令缓存中的数据为*RST，将这个命令字符串提交到配置文件转换单元102，查表或字典得到其对应的命令消息为系统复位。配置文件转换为配置命令后进入命令执行队列，命令执行过程依次出队，确保命令的顺序执行，后一条命令一定在前一条命令执行完后执行。命令提交后，继续扫描后面的字符，当扫描到:DISP后的空格时，此时的命令写入缓存为:CHAN1:DISP提交到命令解析模块中，查表或字典得到其表示的是通道开关操作，带有参数，继续向后扫描，扫描到分号后停止，此时的参数缓存为I。到此配置命令和配置命令的参数都已得到，提交到配置命令处理过程中。如果采用配置命令转换后扫描命令参数，则检测到:DISP后的空格后就可以提交命令到配置文件转换单元102，参数的扫描过程在命令执行中进行。要求在前一条命令执行完成前不能再进行下一条命令的解析。如果采用在消息转换前扫描命令参数，则检测到:DISP后的空格后，并不提交，而是开始参数扫描过程，将扫描到的数据写入参数缓存中。检测到命令分隔符或命令结束符后再提交。下一条命令的解析可以在前一条命令执行前进行。检测到SCAL后的空格后进入参数扫描过程，此时的命令缓存为:CHAN1:SCAL。在参数扫描过程中，依次扫描解析缓存直到检测到命令分隔符，此时的参数缓存为20E-3，检测到命令分隔符，将命令缓存和参数缓存提交到配置文件转换单元102中开始命令解析，配置文件转换单元102将:CHAN1:SCAL转换为通道档位设置消息，并从参数缓存中读取数据，转换为数值，填充到消息的参数中，命令消息投递到配置命令执行单元103，配置文件转换单元102通道档位设置命令执行完成。图4是本发明实施例提供的一文件转换单元102实现文件转换处理的流程图，结合图4所示，文件转换单元102识别ASCII字符，命令序列以分号(；)分隔，以换行符(0x10)表示命令的结束，命令和参数之间利用空格分隔，参数结束符用逗号(，)表示。S401，文件转换单元102从解析缓存中扫描读入配置文件的一个字符，数据缓存区的字符可以从文件读取或通讯接口接收，结合图7所示。S402-S404,文件转换单元102依次判断读取到的字符是否为命令分隔符(；)、参数分隔符和命令结束符(OxOA)，如果判定为命令分隔符，则进行步骤S406，提交命令缓存中的数据到消息转换；如果判定为命令结束符，则进行步骤S406，提交命令缓存中的数据到消息转换，确保最后一条命令没有命令分隔符时仍然能够正常解析；如果判定为参数分隔符，表示命令带有参数，需要对参数进行扫描；如果不是命令分隔符，命令结束符或参数分隔符，则进行步骤S405，将该字符写入命令缓存中，该缓存仅缓存一条数据，缓存大小和系统设计的最大数据长度有关。在检测到命令分隔符和结束符后，文件转换单元102进行步骤S407，将命令缓存中的数据提交到消息转换处理，提交后清空命令缓存。其中命令分隔符指的是一条命令的结束；命令结束符表示的是命令行的结束；一行可以有多条命令，而最后一条命令可能没有命令分隔符。如:: CHANl: DISPl ；:CHAN2: DISPl: CHANl: DISPl ；:CHAN2: DISPl ；其执行效果完全相同，如果没有判定命令结束符，则第一行的后一条数据将和第二行的第一条数据组成:CHAN2:DISP1:CHAN1 = DISPl，构成一条参数不合法的数据。图5为文件转换单元102实现命令消息转换的流程图，如图5所示，文件转换单元102在进行消息转换处理时，需要进行步骤S501，根据命令是否有参数继续扫描数据缓存，如果不带有参数，则进行步骤S503，直接根据命令字符串查表或数等数据结构转换成对应的消息；如果命令带有参数，还需要进行步骤S502，继续向后扫描数据缓存，同时移动缓存的位置。扫描数据缓存得到的数据，还需要转换成消息指定的格式，如数值型，和命令参数一起投递到主消息处理过程中。对于含有参数的命令，从解析缓存中扫描参数的过程可以放在消息转换完成之后也可以在消息转换完成之前。消息转换完成后扫描命令参数如前面的实现方法，消息转换完成后，针对具体的消息，命令所对应的消息含义才能确定，如消息支持的参数数量和类型。这个方法需要在每个消息转换中增加参数扫描过程。消息转换之前扫描命令参数，命令后的参数含义是不确切的，但可以将参数存放在参数缓存中，这样消息转换完成后，只需要从参数缓存读取参数数据，不再需要访问数据缓存。从参数缓存读取参数数据与扫描参数缓存的扫描方法是相同的，都是从解析缓存中提取出命令的参数。如果在消息转换完成后扫描参数，则需要每个有参数的命令执行过程都包含扫描参数的过程，从解析缓存中主动读取参数。在消息转换前扫描命令参数，只需要在一个地方扫描命令参数，将参数存储到参数缓存中，命令执行时需要只需要从参数缓存中读取数据，不再需要访问解析缓存。图6为文件转换单元102在消息转换之前扫描命令参数的流程图，如图6所示，与图4所示的流程不同之处在于，文件转换单元102在步骤S603中检测到参数分隔符后，进入步骤S608参数扫描过程，而不是直接进行步骤S606，提交命令缓存到消息转换。文件转换单元102依次读取参数，如果是参数分隔符(空格)，则继续读取数据；如果是参数结束符(逗号)，表示本参数结束，还有下一个参数，需要移动参数缓存的位置，或从参数缓存中读取参数数据到其它位置；如果是命令分隔符(分号)结束符(换行)，则参数扫描结束，否则，将扫描到的数据写入参数缓存中。之后文件转换单元102继续读取数据缓存，开始新一次的参数扫描。图6中的其他步骤与图4相应步骤相同，故在此不再赘述。图3是本发明实施例提供的一种示波器的配置装置的模块图，如图3所示，配置装置300包括:配置参数读取单元301，用于读取所述的示波器的配置参数。在本发明实施例中，示波器内部的每个可配置的状态对应一条或几条配置参数，导出时，需要将其对应的配置参数格式化后输出到配置文件中。配置参数转换单元302，用于将所述的配置参数转换为配置文件。在本发明实施例中，配置参数转换单元302首先将具体的配置参数格式化为对应的命令字和命令参数，随后将格式化后的命令序列写入到缓存中，累积到一定长度后，批量写入配置文件，直到示波器所有的设置都格式化完成。也可以直接将格式化后的配置参数写入文件中。对于具有缓存的实现方式，在格式化所有配置参数完成后，还需要将缓存中的数据全部写入配置文件中，以确保配置文件的完整。
在本发明实施例中，示波器大部分的功能都需要配置硬件参数才能实现，在示波器的控制软件中将其和硬件的控制关系进行分层，上层的软件需要下层的硬件抽象层支持，具体分层如下:最底层:硬件层，具体的示波器硬件配置，和示波器型号厂商有关。如ADC，屏幕等实体组件。第二层:硬件抽象层，针对示波器硬件的统一抽象，示波器都有ADC和屏幕，相应地抽象成为数据转换和显示组件，数据转换组件提供操作接口控制硬件ADC，显示组件提供操作接口显示波形到屏幕上。对于所有类型的示波器都有数据转换和显示组件，但各自的实现方法依赖于硬件。通过硬件抽象，隔离硬件和硬件功能的变化。第三层:硬件功能层，硬件功能的抽象，和具体的硬件有关，比如示波器的垂直系统，水平系统，触发 系统，它们都直接和一个或多个硬件抽象组件有关。垂直系统和前端调理电路和数据转换组件有关，需要调节前端的增益和数据转换的零点。第四层:应用软件层，和硬件没有直接对应关系的功能实现，它组合了一系列的硬件功能。如波形存储功能，停止采样系统，从通道获取数据，将数据写入到存储器中。在功能实现时，需要控制采样，控制通道及文件系统。依照这种层次，应用软件层和硬件功能层含有配置参数信息，所以只需要导出这两层的配置参数，硬件功能层在下层，需要先导出和先执行，导出命令文件分两步进行:第一步:导出硬件功能层配置参数。其中硬件功能各自独立，前后顺序并不固定。例如可以采用这样的顺序:采样系统，水平系统，垂直系统(通道)，触发系统，显示系统。第二步:导出应用软件层配置参数。应用软件依赖于硬件功能，只导出各自的软件配置。软件功能有多种，顺序不固定。如数学运算，光标，解码，存储，测量等。对于硬件功能层和应用软件层的配置参数，系统都提供了相应的配置命令。导出命令文件时，各自功能模块将各自的配置参数格式化成对应的配置命令输入。如对于垂直系统CHl可以米用如下表I设置:
配置项配置命令命令参数
开关^: CHANl: DISP
档位IOOmv: CHANl: SCAL O
偏移IOOmv: CHAN 1: OFFS O
~50 欧:CHAN1:1MP 50
耦合AC: CHAN 1: COUP AC导出的CHl 设置如下::CHANl:DISPl ；: CHANl: SCAL0.1 ；: CHANl: 0FFS0.1 ；: CHANl:1MP50 ；:CHANl:COUP AC ；如对于数学运算可以采用如下表2设置:
权利要求
1.一种示波器的配置装置，所述的配置装置设置于示波器中，其特征在于，所述的配置装置包括: 配置文件导入单元，用于导入外部的配置文件； 配置文件转换单元，用于将外部导入的配置文件转换为配置命令； 配置命令执行单元，用于根据所述的配置命令配置示波器。
2.根据权利要求1所述的配置装置，其特征在于，所述的配置装置还包括: 配置参数读取单元，用于读取所述的示波器的配置参数； 配置参数转换单元，用于将所述的配置参数转换为配置文件； 配置文件导出单元，用于将所述的配置文件导出至外部设备。
3.根据权利要求1所述的配置装置，其特征在于，所述的配置文件转换单元包括: 字符扫描模块，用于依次扫描读入缓存的配置文件的字符； 结束符检测模块，用于检测扫描到的字符是否是结束符； 字符写入模块，用于在没有检测到结束符时将扫描到的字符写入命令缓存； 字符解析模块，用于在检测到结束符时解析所述命令缓存中的字符，得到配置命令。
4.一种示波器的配置方法，其特征在于，所述的配置方法包括: 导入外部的配置文件 ； 将外部导入的配置文件转换为配置命令； 根据所述的配置命令配置示波器。
5.根据权利要求4所述的配置方法，其特征在于，所述的配置方法还包括: 读取所述的示波器的配置参数； 将所述的配置参数转换为配置文件； 将所述的配置文件导出至外部设备。
6.根据权利要求4所述的配置方法，其特征在于，所述的将外部导入的配置文件转换为配置命令包括: 依次扫描读入缓存的配置文件的字符； 检测扫描到的字符是否是结束符； 在没有检测到结束符时将扫描到的字符写入命令缓存； 在检测到结束符时解析所述命令缓存中的字符，得到配置命令。
7.一种示波器，所述的示波器包括一配置装置，其特征在于，所述的配置装置包括: 配置文件导入单元，用于导入外部的配置文件； 配置文件转换单元，用于将外部导入的配置文件转换为配置命令； 配置命令执行单元，用于根据所述的配置命令配置示波器。
8.根据权利要求7所述的示波器，其特征在于，所述的配置装置还包括: 配置参数读取单元，用于读取所述的示波器的配置参数； 配置参数转换单元，用于将所述的配置参数转换为配置文件； 配置文件导出单元，用于将所述的配置文件导出至外部设备。
9.根据权利要求7所述的示波器，其特征在于，所述的配置文件转换单元包括: 字符扫描模块，用于依次扫描读入缓存的配置文件的字符； 结束符检测模块，用于检测扫描到的字符是否是结束符；字符写入模块，用于在没有检测到结束符时将扫描到的字符写入命令缓存；字符解析模块，用于在 检测到结束符时解析所述命令缓存中的字符，得到配置命令。
全文摘要
本发明是关于一种示波器及其配置装置和配置方法，所述的配置装置包括配置文件导入单元，用于导入外部的配置文件；配置文件转换单元，用于将外部导入的配置文件转换为配置命令；配置命令执行单元，用于根据所述的配置命令配置示波器。本发明提供的示波器及其配置装置和配置方法，使用配置文件方式直观表示对示波器所进行的设置，可以离线设置示波器，不需要从示波器上导出设置，在导入编辑的配置文件时，顺序执行，可以实现自动设置和进行自动测量。
文档编号G01R13/02GK103176017SQ20111043560
公开日2013年6月26日 申请日期2011年12月22日 优先权日2011年12月22日
发明者王志彦, 王悦, 王铁军, 李维森 申请人:北京普源精电科技有限公司