отображение данных в реальном времени на (qwt) осциллографе

хе-хе сделал это несколько лет назад для студентов во время занятий. Я надеюсь, вы знаете, как работают осциллографы, так что вот только основы:

1. временная база

   • fsmpl is input signal sampling frequency [Hz]

   Старайтесь использовать максимально возможное значение (44100,48000, ???), чтобы максимальная обнаруженная частота была равна fsmpl/2, что дает вам верхнюю часть оси временной развертки. Нижний предел определяется длиной вашего буфера.

2. рисовать

   Создайте функцию, которая будет отображать ваш буфер выборки с указанного начального адреса (внутри буфера) с помощью:

   • Y-scale ... amplitude setting
   • Y-смещение ... Вертикальное положение луча
   • X-смещение ... Сдвиг во времени или горизонтальное положение

   Это можно сделать, изменив начальный адрес или просто сместив кривую по оси X.

3. Уровень

   Создайте функцию, которая будет эмулировать функциональность Level. Таким образом, ищите буфер с начального адреса и останавливайтесь, если амплитуда пересекает уровень. У вас может быть больше режимов, но вот основные, которые вы должны реализовать:

   • amplitude: ( < lvl ) -> ( > lvl )
   • амплитуда: ( > lvl ) -> ( < lvl )

   Есть много других возможностей для уровня, таких как сбой, относительный край,...

4. Предварительный просмотр

   Вы можете собрать все это вместе, например, так: у вас есть переменная start address, поэтому непрерывно сэмплируйте данные в какой-то буфер и по таймеру вызовите level с start address (и обновите его). Затем вызовите draw с новым start address и добавьте timebase period к start address (конечно, с точки зрения ваших образцов)

5. многоканальный

   Я использую Line IN, поэтому у меня есть стереовход (A,B = левый, правый), поэтому я могу добавить некоторые другие вещи, такие как:

   • Level source (A,B,none)
   • режим рендеринга (временная база, Чебышев (кривая Лиссажу, если замкнута))
   • Чебышев = ось x равна A, ось y равна B, это создает известные изображения Чебышева, которые хороши для зависимых синусоидальных сигналов. Обычно образуя круги, эллипсы, искаженные петли...

6. разное

   Вы можете добавлять фильтры для каналов, эмулирующих емкость или заземление входа и многое другое.

7. Графический интерфейс

   Вам нужно много настроек, я предпочитаю аналоговые ручки вместо кнопок/полос прокрутки/ползунков, как на настоящем осциллографе.

   • (semi)Analog values: Amplitude,TimeBase,Level,X-offset,Y-offset
   • дискретные значения: режим уровня (/,), источник уровня (A, B,-), каждый канал (прямое включение, заземление, выключение, емкость вкл.)

Вот несколько скриншотов моего осциллографа:

Вот скриншот моего генератора:

И, наконец, после добавления БПФ также анализатора спектра.

ПС.

• Я начал с DirectSound, но он сильно отстой из-за глючных/нефункциональных обратных вызовов буфера.
• Сейчас я использую WinAPI WaveIn/Out для всех звуков в своих приложениях. После нескольких причуд с ним, он лучше всего подходит для моих нужд и имеет лучшую задержку (Directsound слишком медленный более чем в 10 раз), но для осциллографа он бесполезен (мне нужна низкая задержка в основном для эмуляторов).

Кстати. У меня есть эти три приложения в виде подключаемых классов подокна С++ (Borland)

• и в последний раз использовался с моим эмулятором ATMega168 для отладки моего бессенсорного драйвера BLDC
• здесь вы можете попробовать мой осциллограф, генератор и анализатор спектра комментарии под этим сообщением кстати, пароль: "oscill"

Надеюсь, это поможет, если вам нужна помощь с чем-либо, просто прокомментируйте меня.

[Edit1] триггер

Вы запускаете все каналы одновременно, но условие срабатывания обычно проверяется только с одного. Теперь реализация проста, например, пусть условие срабатывания будет A (левый) канал поднимается выше уровня так:

1. сначала сделайте непрерывное воспроизведение без триггера, который вы написали, вот так:

   for ( int i = 0, j = 0; i < countSamples ; ++j) 
    {
    YVectorRight[j]=Samples[i++];
    YVectorLeft[j] =Samples[i++];
    }
   // here draw or FFT,draw  buffers YVectorRight,YVectorLeft
   

2. Добавить триггер

   Чтобы добавить условие триггера, вы просто находите образец, который ему соответствует, и начинаете рисовать с него, чтобы изменить его на что-то вроде этого.

   // static or global variables
   static int i0=0; // actual start for drawing
   static bool _copy_data=true; // flag that new samples need to be copied
   static int level=35; // trigger level value datatype should be the same as your samples...
   
   int i,j;
   for (;;)
    {
    // copy new samples to buffer if needed
    if (_copy_data)
     for (_copy_data=false,i=0,j=0;i<countSamples;++j) 
     {
     YVectorRight[j]=Samples[i++];
     YVectorLeft[j] =Samples[i++];
     }
    // now search for new start
    for (i=i0+1;i<countSamples>>1;i++) 
     if (YVectorLeft[i-1]<level) // lower then level before i
      if (YVectorLeft[i]>=level) // higher then level after i
       {
       i0=i;
       break;
       }
    if (i0>=(countSamples>>1)-view_samples) { i0=0; _copy_data=true; continue; }
    break;
    }
   // here draw or FFT,draw  buffers YVectorRight,YVectorLeft from i0 position
   

   • the view_samples is the viewed/processed size of data (for one or more screens) it should be few times less then the (countSamples>>1)
   • этот код может потерять один экран в пограничной области, чтобы избежать необходимости реализации циклических буферов (колец), но для начала даже это нормально
   • просто закодируйте все условия триггера с помощью оператора if или switch