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一种高效DSO波形显示算法的实现

作者:时间:2011-07-26来源:网络收藏

2.2 遮蔽分析
遮蔽分析主要作用就是在两个通道同时工作的情况下,分析代表不同通道数据的直线段在绘图时互相的遮挡关系,以达到少画点的目的,这种会相互遮挡的直线段在液晶屏上的横坐标总是相同的。数据先进入的通道的优先级高即此通道的可以覆盖其他通道的。当代表不同通道的直线段在位置上有重合关系时,优先级高的线段覆盖优先级低的线段,这样可以避免重合部分的重复绘制。根据线段之间不同位置关系,遮蔽关系有6种:即(nlo>lo,nhihi),(nlo>lo,nhi>=hi,nlo=hi),(nlo>-hi),(nlo=lo,nhihi,nhi>=lo),(nlo= lo,nhi>=hi),(nhilo)。其中:hi,lo分别代表高优先级线段的上、下端点值,nhi、nlo分别代表低优先级线段的上、下端点值。以nlolo,nhi>hi的情况为例说明遮蔽分析的原理如图4所示。图中1代表先入数据线段,2代表后入数据线段,其程序具体流程如下:获取先入数据的lo,hi,color,声明一个CLINE类型的指针变量pdline,判断是否还有其他通道数据,如果没有,则直接结束遮蔽分析(遮蔽分析在这种情况下无意义,它起到减少画点作用是两通道同时工作时);如果有另一通道工作,则处理之后线段被分为了三部分。其遮蔽后的效果如图5所示,最下面的线段2将作为链表头结点,成员值分别是pdline→lo=nlo,pdline→hi=lo-1,pdline→color=ncolor;线段1则成为第二结点,pdline→next→lo=lo,pdline→next→hi=hi,pdline→next→color=color;最上面的线段2为第三结点,pdline→next→next→lo= hi+1,pdline→next→next→hi=nhi,pdline→next→next→color=ncolor。链表的方向是由下至上的指向各线段的,这样可以简化清除和绘图分析,具体将在下文说明。可见,如果不进行遮蔽分析,当两个通道同时工作时,考虑到数据线段的优先级,线段绘制的先后顺序是先2后1,绘制线段的总长度为(nhi-nlo)+(hi-lo)。进行遮蔽分析后,线段绘制的顺序是由链表的指向性确定的,绘制线段总长度为nhi-nlo。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/161750.htm

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2.3 清除和绘图分析
在绘制新之前,总要先清除旧波形。一般的方法就是,将旧波形数据存于待清除波形列表中,通过画点函数将旧波形画成背景色,然后再绘制新波形,清除和绘图本质都是调用画点函数进行绘图。大多数情况下,待清除的波形和待绘制的波形都会有重合部分,如果通过一定的分析找到重合部分,重合部分不清除也不重新绘制,等同于少调用了两次画点函数,这就大幅缩短波形线程占用CPU的时间,特别是在示波器采样率较低,波形接近满屏的情况下,效果更加明显。
p1,p2分别是指向待清除、绘制线段数据结构的CLINE类型指针,待清除和待绘制的直线段位置关系有6种:(p1→lop2→lo,p1→hi>p2 →hi),(p1→lop2→lo,p1→hi>=p2→lo,p1→hi=p2→hi),(p1→lo>=p2→lo,p1→hi=p2→hi,p1→hi>p2→lo),(p1→lo>=p2→lo,p1→hi=p2→hi,p1→hi=p2→lo),(p1→hip2→lo),(p1→lo>p2→hi)。以p1→lop2→lo,p1→hi>p2→hi的情况为例,如图5所示,说明分析的原理。如果p1或p2任一为空,则结束分析;若都不为空,则需要对链表进行插入操作,即将原待清除的线段分成两部分。令value= p1→hi,当待清除和待绘制线段的颜色相同时,p1→lo不变,p1→hi=p2→lo-1,p1→next→lo=p2→hi+1,p1→next→hi=vslue,由于重合部分颜色相同,故不清除也不用绘图,p2指向的结点被删除。当颜色不同时,p1→lo不变,p1→hi=p2→lo-1,p1→next→lo=p2→hi+1,p1→next→hi=value,重合部分颜色不同故此部分仍需绘制,p2→hi、p2→lo都不变。由于遮蔽分析使链表方向是自下而上的指向各个线段,故只需让p1或者p2中指向位置在下面线段的指针指向其下一结点即可,之后判断是否符合循环条件。这样可以大大简化循环流程,假设清除线段和绘图线段各有三段,由于链表具有自下而上的指向性,则最多循环3次即可以完成分析;如果没有指向性,那么就至少需要循环3×3次才能完成分析。

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3 结语
采样频率是衡量数字存储示波器示波器性能的重要指标,但如果不理想,即使采样频率较高也无法将采集的波形及时的在使用者面前。画点函数占用CPU时间较其他函数久,这会导致优先级低的任务长时间无法得到CPU的使用权。因此一种有效的波形显示对于提升示波器的性能同样是十分重要的。已在投产的示波器上得到很好的应用,有效解决了波形接近满屏情况下的拖屏现象,对于提升示波器的显示速度乃至整机性能有很大帮助。


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