示波记录仪人机交互与数据存储的研究与实现

摘要

示波记录仪是一个面向电子工业的测试测量仪器设备，是示波器与记录仪的结合。和传统的示波器比较，支持多种信号的同时测量，如对电压、温度、应变、加速度、逻辑等；和记录仪相比，示波记录仪可以捕捉快速事件，也可以长时间、高精度记录趋势波形，具有强大的信号分析、处理能力以及波形存储能力。
　　本文提出了以工控机为控制器，采用Windows操作系统，VC为开发平台，集人机交互中界面设计、通信设计、界面显示为一体的设计理念，最终实现友好的人机交互界面设计。本文主要的研究工作包括以下几个方面：
　　首先，确定软硬件整体方案。通过对系统的需求分析，本文采用的整体架构是采集板卡+信号处理主板+工控机。随后详细介绍了示波记录仪的软硬件方案。
　　然后，完成15种采集板卡的配置界面设计。该示波记录仪有8个插槽，可以支持15种采集板卡，能满足多种信号同时测量的需求。在采集板卡配置界面设计过程中15种采集板卡可以自由组合，通道配置界面需随采集板卡的不同而不同。
　　其次，从软面板、按键通信和界面显示三部分出发，详述了示波记录仪人机交互界面实现的过程。针对非标准的外部键盘，对键值的传递、键值的解析给出了解决方案和实现过程；在波形显示中满足了该示波记录仪最多128通道波形同时显示的需求。
　　最后，采样数据的硬盘记录。用户通过对触发控制获取底层数据，捕捉感兴趣的波形数据，将大量感兴趣的、有意义的数据保存在文件中以供后期分析。在对数据的硬盘记录时，为了使得信号波形能完整的进行回放，详细介绍了在数据存储过程中数据的组织方式和配置文件的定义。
　　示波记录仪可插拔的板卡式输入，满足了多信号测量领域的需求，满足更广泛的用户需求；对采样数据的长时间保存在耐久性测试和设备故障分析中起到了举足轻重的作用。

目录

声明

第一章 绪论

1.1研究背景

1.2国内外研究现状

1.3研究目的及意义

1.4本课题研究内容

1.5本章小结

第二章 系统整体方案及相关技术

2.1硬件平台介绍

2.2软件方案整体设计

2.3统一建模语言UML

2.4本章小结

第三章 可插拔采集板卡配置界面设计

3.1板卡配置界面显示分析

3.2板卡配置界面显示设计

3.3板卡配置项显示设计

3.4板卡配置界面展示

3.5本章小结

第四章 通信模块和显示模块设计

4.1软面板布局设计

4.2通信接口设计

4.3显示模块的设计

4.4本章小结

第五章 大容量数据存储功能实现

5.1引言

5.2历史记录存储

5.3大容量数据的硬盘记录

5.4波形回放

5.5本章总结

第六章 总结与展望

6.1工作总结

6.2存在的问题及工作展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果