【正文】 片用作子 VI 時用） 模塊程序框圖如圖 所示。 7 圖 模擬采集模塊程序框圖 圖 模擬采集模塊前面板 8 Ⅱ .時基控制 圖 時基控制模塊程序框圖 圖 時基控制模塊前面板 Ⅲ .波形顯示模塊 軟件提供了五種波形顯示模式： ? A B Aamp。B 模式：在此模式下，通過 顯示通道選擇按鍵“ A”和“ B”，可以任意顯示某一通道或兩通道輸入信號的波形。 ? XY 模式：當(dāng) A、 B 兩通道都處于選通狀態(tài)時，使用此模式來顯示李沙育（ Lissajous）圖形、測量相位差或頻率。 ? A+B AB 模式：當(dāng) A、 B 兩通道都處于選通狀態(tài)時，使用此模式顯示兩通道信號代數(shù)相加、相減后的波形。 ? Aamp。A 積分模式：當(dāng) A 通道處于選通狀態(tài)時，使用此模式顯示 A 通道信號和 A 通道信號對采樣間隔的離散積分的波形。 9 ? Aamp。A 微分模式：當(dāng) A 通道處于選通狀態(tài)時，使用此模式顯示 A 通道信號和 A 通道信號對采樣間隔的離散求導(dǎo)的波形。 10 對于前三種模式其橫坐標(biāo)是時間參數(shù)，首先對掃描數(shù)求倒數(shù)，然后看其是否小于等于掃描周期（乘 1000 后以毫秒為單位），若小于（即掃描數(shù)以毫秒為單位的掃描周期大于等于 1 毫秒），則單位顯示 ms；若不小于（即掃描數(shù)以毫秒為單位的掃描周期小于 1 毫秒），則單位顯示為 us，同時橫坐標(biāo)時間參數(shù)通過條件變量把數(shù)值擴(kuò)大 1000 倍。前面板單位的顯示是通過一個布爾輸出來顯示的。通過對電壓二維數(shù)組的索引分別提取 A、 B 兩波形的幅值數(shù)據(jù)，在根據(jù)對應(yīng)的通道按鈕來決定是否將其數(shù)據(jù)清零，然后根據(jù) A、 B 基值的位置相應(yīng)的改變其幅值數(shù)據(jù)，最后 通過對橫縱坐標(biāo)的參數(shù)數(shù)值捆綁成簇，以便顯示在 display 顯板（即XY 圖）。 A 的積分和微分運(yùn)算分別通過積分 X(t)和微分 X(t)節(jié)點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)波形數(shù)據(jù)離散積分和微分，其求導(dǎo)時間參數(shù)采用掃描周期（即采樣間隔）。而 A、 B 圖形采樣模式的改變時通過一個條件結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的。 圖 波形顯示模塊圖標(biāo)（圖片用作子 VI 時用） 11 圖 波形顯示模塊程序框圖 圖 波形顯示模塊前面板 Ⅳ .參數(shù)測量模塊 本模塊主要模擬 HP 54603B 的參數(shù)測量功能，完成包括 Vrms 等 12 個電壓參數(shù)和頻率、周期等 7 個時間參數(shù)的測量， 并顯示其測量結(jié)果。 模塊圖標(biāo)如圖 所示。 12 圖 參數(shù)測量模塊圖標(biāo) 圖 參數(shù)測量模塊程序框圖 圖 參數(shù)測量模塊前面板 如圖所示： ◆ 利用數(shù)組最大值與最小值（ Array Maxamp。Min）節(jié)點(diǎn)求出最大值、最小值和峰峰值。 13 ◆ 利用交流和直流分量估計（ ACamp。DC Estimator）節(jié)點(diǎn)求出直流和交流分量。 ◆ 分別利用均方根節(jié)點(diǎn)（ ）和均值節(jié)點(diǎn)（ ）求均方根值和平均值。 ◆ 利用脈沖參數(shù)節(jié)點(diǎn)（ Pulse ）可以求時域參數(shù)。如上升時間、下降時間、電壓頂 部、電壓底部、電壓幅值、延遲時間和持續(xù)時間，并通過對掃描周期的運(yùn)算可求出正寬度、負(fù)寬度和占空比。 ◆ 利用應(yīng)用程序控制→屬性節(jié)點(diǎn)可以控制調(diào)用模塊時前面板的顯示。 ◆ 點(diǎn)擊暫?？梢詴和?shù)測量，點(diǎn)擊返回可以退出參數(shù)測量前面板。當(dāng)按鍵暫停按鍵未按下時，第一個條件結(jié)構(gòu)執(zhí)行假時的程序進(jìn)行參數(shù)測量；當(dāng)暫停按鍵按下時，第一個條件結(jié)構(gòu)執(zhí)行真時的空程序，參數(shù)測量暫停。返回按鍵未按下時，第二個條件結(jié)構(gòu)執(zhí)行假時的程序，通過對應(yīng)用程序控制屬性節(jié)點(diǎn)的調(diào)用和一個布爾真常量，使其前面板始終處于打開狀態(tài)，且輸出（送入測量按鍵的局部變量）為真，該 子 VI 持續(xù)運(yùn)行；當(dāng)返回按鍵按下時，第二個條件結(jié)構(gòu)執(zhí)行真時的程序，通過對應(yīng)用程序控制屬性節(jié)點(diǎn)的調(diào)用和一個布爾假常量，是其前面板由打開轉(zhuǎn)為關(guān)閉狀態(tài)，且輸出（送入測量按鍵的局部變量）變?yōu)榧?，分析按鍵被彈起，該子 VI 停止運(yùn)行。 Ⅴ .頻譜分析模塊 采用快速 FFT 算法，完成頻域信號分析?？蓪?shí)現(xiàn)的頻譜分析控制包括： ? 利用按窗函數(shù)縮放 (Scaled )完成信號加窗，提供 9 種頻譜分析窗口； ? 利用頻譜單位轉(zhuǎn)換 (Spectrum Unit ) 完成 Log/Linear選擇，提供 3 種坐標(biāo) 顯示模式和 8 種頻譜單位； ? 利用頻譜分析顯示模塊子 VI完成頻譜分析結(jié)果的顯示和主 VI對其的調(diào)用。 首先根據(jù)通道的選擇提取要分析的信號（ A 信號或 B 信號），然后完成信號加窗，自功率譜的輸出，最后完成對顯示坐標(biāo)及頻譜單位的轉(zhuǎn)換，并送入頻譜分析顯示模塊，另外通過功率和頻率估計節(jié)點(diǎn)來提取信號基頻，供其他模塊使用。通過分析邏輯按鍵和一個條件結(jié)構(gòu)決定是否調(diào)用其顯示模塊。 14 頻譜分析顯示模塊是將輸入的 df（頻譜間隔）和頻譜通過捆綁成簇，然后送入頻譜圖（ XY 圖）顯示，輸入的頻譜單位通過一字符顯示控件顯示在頻譜圖相應(yīng)位置。另外，通 過在其前面板上添加了暫停和返回按鍵和兩個條件結(jié)構(gòu)，使其可以暫停分析和關(guān)閉該子 VI。當(dāng)按鍵暫停按鍵未按下時，第一個條件結(jié)構(gòu)執(zhí)行假時的程序進(jìn)行頻譜分析；當(dāng)暫停按鍵按下時，第一個條件結(jié)構(gòu)執(zhí)行真時的空程序，頻譜分析暫停。返回按鍵未按下時，第二個條件結(jié)構(gòu)執(zhí)行假時的程序，通過對應(yīng)用程序控制屬性節(jié)點(diǎn)的調(diào)用和一個布爾真常量，使其前面板始終處于打開狀態(tài)，且輸出（送入分析按鍵的局部變量）為真，該子 VI 持續(xù)運(yùn)行；當(dāng)返回按鍵按下時，第二個條件結(jié)構(gòu)執(zhí)行真時的程序，通過對應(yīng)用程序控制屬性節(jié)點(diǎn)的調(diào)用和一個布爾假常量，是其前面板由打開轉(zhuǎn)為 關(guān)閉狀態(tài)，且輸出（送入分析按鍵的局部變量）變?yōu)榧伲治霭存I被彈起，該子 VI 停止運(yùn)行。 圖 頻譜分析顯示模塊圖標(biāo) 15 圖 頻譜分析顯示模塊程序框圖 Ⅵ .數(shù)據(jù)存儲和回放模塊 傳統(tǒng)的示波器存儲的數(shù)據(jù)一般是易失性的存儲器，但這樣保存的數(shù)據(jù)容易丟失，而該虛擬示波器使用的存儲工具是軟盤或硬盤，數(shù)據(jù)不易丟失且攜帶方便，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的保存和讀取，對波形的事后分析有很大的意義。 按鍵“寫盤”控制是否進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲；按鍵“讀盤”控制是否從數(shù)據(jù)文件中讀取數(shù)據(jù)。主面板提供了一個文件名輸入框，這一個文件由寫盤功能和讀盤功能共用 。從軟盤或硬盤上讀取的數(shù)據(jù)同實(shí)時采集的數(shù)據(jù)一樣，能夠進(jìn)行自動參數(shù)測量、顯示波形以及波形打印，并保留在顯示窗口（顯示模式設(shè)置為五種模式中的任意一種）。模塊的程序框圖如圖 所示。 在該模塊的設(shè)計中應(yīng)用了多個局部變量，使用時要注意選擇正確，另外，通過對數(shù)組寫入時的轉(zhuǎn)置，可以使我們在察看數(shù)據(jù)文件時看到完整的數(shù)據(jù)。 16 圖 讀盤寫盤程序框圖 Ⅶ .波形打印模塊 一般的數(shù)字示波器都沒有打印功能，這在一定程度上限制了示波器的功能。為了完善該示波器的功能，本虛擬示波器的設(shè)計添加了一個波形打印模塊，將主面板的波形數(shù)據(jù)送 到波形打印模塊子 VI 顯示面板，模塊程序框圖如圖 所示。 17 當(dāng)按下打印按鍵時，完成主 VI 對子 VI 波形數(shù)據(jù)和單位的傳輸，它沒有循環(huán)，打印原理就是執(zhí)行一次波形的顯示。該子 VI 運(yùn)行時用獲取日期 /時間字符串 (Get Data/Time String)節(jié)點(diǎn)可以獲取系統(tǒng)當(dāng)前時間，并顯示在打印波形顯示面板的右上部。通過對 VI 屬性中打印選項(xiàng)的設(shè)置使每次 VI 執(zhí)行結(jié)束自動打印前面板，如圖 所示，其他打印選項(xiàng)可根據(jù)需要自由選擇。 Ⅷ .主要控制結(jié)構(gòu) 測量控制結(jié)構(gòu) 通過邏輯按鍵“測量”控制是否進(jìn)行測量；通過邏輯按鍵“通道 ”控制通道選擇，且在測量過程中可隨時切換測量通道。 自動調(diào)整掃描率控制結(jié)構(gòu) 由邏輯按鍵“自動”和“手動”來控制是否根據(jù)掃描數(shù)來自動調(diào)整掃描率，兩個按鍵之間通過使用一個事件結(jié)構(gòu)來進(jìn)行自動 /手動按鍵的切換，使一個按鍵變化的時候，另一個按鍵也相應(yīng)變換一次。 模擬信號控制 可通過對模擬信號選擇內(nèi)參數(shù)的調(diào)整，來改變使用的兩模擬信號的類型及相關(guān)數(shù)據(jù)；可通過刷新控制滑動條實(shí)現(xiàn)屏幕刷新的快慢程度。 按鍵總體使用情況 當(dāng)主模塊運(yùn)行時，如果采集按鍵沒有按下，則可使用的功能包括“寫盤”、“讀盤”、“測量”、“波形打印”等；當(dāng)采集 按鍵按下時，可使用全部功能模塊，但當(dāng)進(jìn)行“讀盤”操作時，采集按鍵將會自動彈起。 18