Tektronix公司的TDS系列数字实时示波器在国内现已得到广泛的运用,与其配套的扩展模块TDS2CM和TDS2MM模块具有与外部设备双向通讯的才能,可直接与打印机、微机衔接,使波形的存储打印等作业变得非常方面,其间TDS2MM还具有FFT功用,能够对波形进行实时的频谱剖析。同机配送的Wavestar软件供给了PC机与示波器双向通讯的功用,具有杰出的用户界面,其其数据处理功用却是很少,仅能对波形的幅值、频率、周期、上升和下降时刻等进行丈量,而且大多数用户出于价格考虑而装备TDS2CM模块,它不具有TDS2MM模块的频谱剖析功用,这就约束了示波器的进一步开发运用。Mathworks公司的出名数值核算软件Matlab具有强壮的数值核算功用,它的InstrumentControlToolbox供给了强壮的外设操控功用,能够对GPIB、RS-232、VXI、Centronics端口进行操控。用Matlab与TDS2CM模块合作能够完成示波器与微机之间的数据通讯,运用Matlab强壮的数值处理、矩阵运算功用可对示波器记载的波形数据进行剖析和处理。
数字示波器是数据收集,A/D转化,软件编程等一系列的技能制造出来的高功用示波器。数字示波器一般支撑多级菜单,能供给给用户多种挑选,多种剖析功用。还有一些示波器能够供给存储,完成对波形的保存和处理。 现在高端数字示波器首要依托美国技能,关于300MHz带宽之内的示波器,现在国内品牌的示波器在功用上现已能够和国外品牌抗衡,且具有显着的性价比优势。数字示波器因具有波形触发、存储、显现、丈量、波形数据剖析处理等共同长处,其运用日益遍及。因为数字示波器与模仿示波器之间存在较大的功用差异,假如运用不当,会发生较大的丈量误差,然后影响测验使命。
1 通讯原理
MATLAB是由美国mathworks公司发布的首要面临科学核算、可视化以及交互式程序规划的高科技核算环境。它将数值剖析、矩阵核算、科学数据可视化以及非线性动态体系的建模和仿真等许多强壮功用集成在一个易于运用的视窗环境中,为科学研究、工程规划以及有必要进行有用数值核算的很多科学范畴供给了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序规划言语(如C、Fortran)的修改方法,代表了当今世界科学核算软件的先进水平。 MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技运用软件中在数值核算方面名列前茅。MATLAB能够进行矩阵运算、制作函数和数据、完成算法、创立用户界面、连 matlab开发作业界面接其他编程言语的程序等,首要运用于工程核算、操控规划、信号处理与通讯、图画处理、信号检测、金融建模规划与剖析等范畴。
Matlab中的Instrument Control Toolbox包含两大部件:M文件函数和接口驱动适配器。这两部件供给了Matlab与外设的通讯功用,其与串行通讯端口的通讯原理如图1所示。
由图1可见,Matlab的两大部件供给了一条外设与Matlab之间的交互通道,运用户与外设之间进行信息获取和传送。同许多高档言语相同,Matlab经过调用M文件函数来创立设备目标,得到设备的文件句柄,而设备驱动程序作为操作体系中直接操控硬件的模块,是链接操作体系内核与体系外部设备I/O操作的要害模块。它将详细的硬件细节躲藏完成对外设操作的通明,因而Matlab能够象操作文件相同完成对外设的读、写操作。读写时的数据传输格局、输入输出缓冲区巨细以及读写溢出时刻等由图1中的特点值界说,其依据为详细的通讯端口和通讯方法以及数据巨细。示波器所发生的事情和状况被示波器保存在规范事情状况寄存器(SESR)状况字节寄存器(SBR)和事情队列中,供(Matlab)回调函数读取。一起用户能够经过设置设备事情状况使能寄存器(DESER)以及事情状况能寄存器(ESER)、服务恳求使能寄存器(SRER)这三个使能寄存器来操控何种事情或状况被保存在保存在状况寄存器和事情队列中。Matlab对示波器的设置问询指令由fprintf函数以字符串的方法输出。设置和问询指令由详细的示波器厂商界说,其格局为:HeaderArguments,多个参数之间由逗号相隔。当以二进制格局对示波器的波形进行数据读写时,读写数据与示波器实践数据换算由下式给出:
Xn=Xzero+Xincr·n
Yn=Yzero+Ymult(yn-Yoff) (1)
其间,yn为输入、输出缓冲区中的数据,n为数据个数,Xn、Yn为示波器中实践采样时刻与信号幅值。
2 数据传输
在通讯范畴内,有两种数据通讯方法:并行通讯和串行通讯。跟着核算机网络化和微机分级分布式运用体系的开展,通讯的功用越来越重要。通讯是指核算机与外界的信息传输,既包含核算机与核算机之间的传输,也包含核算机与外部设备,如终端、打印机和磁盘等设备之间的传输。串行通讯是指 运用一条数据线,将数据一位一位地顺次传输,每一位数据占有一个固定的时刻长度。其只需要少量几条线就能够在体系间交流信息,特别运用于核算机与核算机、核算机与外设之间的远距离通讯。