本發(fā)明涉及一種數(shù)字示波器的彩色波形顯示方法，屬于數(shù)字示波器的顯示技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來,復(fù)雜動(dòng)態(tài)信號(hào)的測(cè)量向工程技術(shù)人員提出了挑戰(zhàn)。在測(cè)量如視頻信號(hào)、調(diào)制信號(hào)等不斷隨時(shí)間變化的復(fù)雜動(dòng)態(tài)信號(hào)時(shí)，由于傳統(tǒng)數(shù)字示波器單色波形顯示一般采用軟件作圖的方法，由采集數(shù)據(jù)作圖顯示波形的速度較慢，波形更新率較低，往往會(huì)漏失許多信號(hào)變化的細(xì)節(jié)。另外，雖然單色顯示的亮度等級(jí)能達(dá)到幾十種、甚至上百種，但是，人眼對(duì)單種色彩亮度變化的分辨能力卻達(dá)不到那么高，因此，無法清晰地觀測(cè)、很好地辨別出那些復(fù)雜動(dòng)態(tài)信號(hào)的變化細(xì)節(jié)，從而影響到工程技術(shù)人員對(duì)這些復(fù)雜動(dòng)態(tài)信號(hào)的測(cè)量與相關(guān)的調(diào)試工作。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種顯示波形的色彩等級(jí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單色波形顯示的亮度等級(jí)且可用FPGA硬件實(shí)現(xiàn)、轉(zhuǎn)換RGB顯示數(shù)據(jù)速度快、波形更新率高的數(shù)字示波器彩色波形顯示方法。
技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
一種數(shù)字示波器的彩色波形顯示方法，包括以下步驟：
步驟(1)，對(duì)顯示刷新定時(shí)時(shí)間內(nèi)統(tǒng)計(jì)的波形頻度值的最大取值范圍進(jìn)行色彩分組，得到每組色彩的頻度值區(qū)間，其中，色彩分組是將波形頻度值的最大取值范圍按從高到低的順序?qū)ι蕪呐嚼溥M(jìn)行分組。
步驟(2)，在顯示刷新定時(shí)時(shí)間內(nèi)對(duì)采集的每幀波形點(diǎn)進(jìn)行頻度值統(tǒng)計(jì)處理。
步驟(3)，在顯示刷新定時(shí)時(shí)間到時(shí)，將步驟(2)得到的波形點(diǎn)頻度值讀出，并根據(jù)步驟(1)劃分的色彩分組的頻度值區(qū)間，判斷各波形點(diǎn)頻度值所屬的色彩分組區(qū)間，得到各點(diǎn)波形顯示對(duì)應(yīng)的色彩組。
步驟(4)，根據(jù)步驟(3)確定的色彩組，將波形點(diǎn)頻度值轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的RGB顯示數(shù)據(jù)。
優(yōu)選的：所述步驟(1)中，顯示刷新定時(shí)時(shí)間的設(shè)置可根據(jù)定時(shí)時(shí)間內(nèi)統(tǒng)計(jì)的波形頻度值的最大值作調(diào)節(jié)，使得波形頻度值的最大值接近二的冪次方，以方便色彩分組和判別。
優(yōu)選的：所述步驟(1)中，色彩分組是將波形頻度值的最大取值范圍按從高到低的順序?qū)?yīng)分到如下色彩從暖到冷的色彩組：紅-黃、黃-綠、綠-藍(lán)綠、藍(lán)綠-藍(lán)、藍(lán)-黑。如果波形頻度值的最大取值范圍較大，即如果波形頻度值的最大取值大于一定閾值，為更清晰地顯示那些出現(xiàn)頻度較低的波形點(diǎn)，則可將對(duì)應(yīng)頻度值最低的“藍(lán)-黑”這組進(jìn)一步細(xì)分組。
優(yōu)選的：所述步驟(1)中，對(duì)波形頻度值最大取值范圍的色彩分組組數(shù)S可按以下方法確定：
假設(shè)波形頻度值的最大取值范圍為[0,F-1]，波形頻度值可以用K位二進(jìn)制表示為：bk-1bk-2bk-3……b2b1b0，按顯示采用的格式分情況確定色彩分組組數(shù)S，具體方法如下：
1)顯示采用RGB24格式：
如果K≥(8+(8-log4))，即K≥14，則色彩分組時(shí)，除“紅-黃”、“黃-綠”、“綠-藍(lán)綠”、“藍(lán)綠-藍(lán)”這4組外，“藍(lán)-黑”這組還可進(jìn)一步細(xì)分4組，為方便后續(xù)轉(zhuǎn)換RGB顯示數(shù)據(jù)，色彩分組的組數(shù)最好是二的冪次方，因此，藍(lán)-黑這組可進(jìn)一步細(xì)分為4組，這樣色彩分組的組數(shù)正好是23＝8，即色彩分組組數(shù)S＝8。
如果(5+8)≤K＜14，即K＝13，則色彩分組可分為以下5組：紅-黃、黃-綠、綠-藍(lán)綠、藍(lán)綠-藍(lán)、藍(lán)-黑，色彩分組組數(shù)S＝5。
如果K＜13，F(xiàn)＜213，即波形頻度值的最大取值范圍不夠大，則顯示采用RGB24格式的情況下，無法滿足色彩分組的要求。
如果10≤K＜13，可將顯示改為RGB565格式，進(jìn)行色彩分組。
2)顯示采用RGB565格式：
如果K≥(8+(5-log4))，即K≥11，則色彩分組時(shí)除“紅-黃”、“黃-綠”、“綠-藍(lán)綠”、“藍(lán)綠-藍(lán)”這4組外，“藍(lán)-黑”這組還可進(jìn)一步細(xì)分4組，總色彩分組組數(shù)S＝8。
如果(5+5)≤K＜11，即K＝10，則色彩分組可分為以下5組：紅-黃、黃-綠、綠-藍(lán)綠、藍(lán)綠-藍(lán)、藍(lán)-黑，色彩分組組數(shù)S＝5。
如果K＜10，F(xiàn)＜210，即波形頻度值的最大取值范圍不夠大，則無法滿足色彩分組的要求。
優(yōu)選的：所述步驟(1)中，對(duì)波形頻度值最大取值范圍的色彩分組采用近似對(duì)數(shù)的方法,具體分組如下：
將[0,F-1]區(qū)間按近似對(duì)數(shù)的方法分為S個(gè)色彩組，按色彩分組組數(shù)S的取值情況，每組的頻度值區(qū)間為：
1)色彩分組組數(shù)S＝8：
第7組為“紅-黃”色彩組，頻度值區(qū)間為[F/2，F(xiàn)-1]。
第6組為“黃-綠”色彩組，頻度值區(qū)間為[F/22，F(xiàn)/2-1]。
第5組為“綠-藍(lán)綠”色彩組，頻度值區(qū)間為[F/23，F(xiàn)/22-1]。
第4組為“藍(lán)綠-藍(lán)”色彩組，頻度值區(qū)間為[F/24，F(xiàn)/23-1]。
第3組為“藍(lán)”色彩組，頻度值區(qū)間為[F/25，F(xiàn)/24-1]。
第2組為“藍(lán)”色彩組，頻度值區(qū)間為[F/26，F(xiàn)/25-1]。
第1組為“藍(lán)”色彩組，頻度值區(qū)間為[F/27，F(xiàn)/26-1]。
第0組為“藍(lán)-黑”色彩組，頻度值區(qū)間為[0，F(xiàn)/27-1]。
2)色彩分組組數(shù)S＝5：
第4組為“紅-黃”色彩組，頻度值區(qū)間為[F/2，F(xiàn)-1]。
第3組為“黃-綠”色彩組，頻度值區(qū)間為[F/22，F(xiàn)/2-1]。
第2組為“綠-藍(lán)綠”色彩組，頻度值區(qū)間為[F/23，F(xiàn)/22-1]。
第1組為“藍(lán)綠-藍(lán)”色彩組，頻度值區(qū)間為[F/24，F(xiàn)/23-1]。
第0組為“藍(lán)-黑”色彩組，頻度值區(qū)間為[0，F(xiàn)/24-1]。
優(yōu)選的：所述步驟(3)中，判斷各波形點(diǎn)頻度值所屬的色彩分組區(qū)間，得到波形點(diǎn)顯示對(duì)應(yīng)色彩組的具體方法為：
波形點(diǎn)頻度值用K位二進(jìn)制表示為：bk-1bk-2bk-3……b2b1b0，因?yàn)椴ㄐ晤l度值的最大值接近二的冪次方，因此，可采用下述方法判別色彩分組：
若bk-1＝1，則對(duì)應(yīng)色彩組為“紅—黃”。
若bk-1bk-2＝01，則對(duì)應(yīng)色彩組為“黃—綠”。
若bk-1bk-2bk-3＝001，則對(duì)應(yīng)色彩組為“綠—藍(lán)綠”。
若bk-1bk-2bk-3bk-4＝0001，則對(duì)應(yīng)色彩組為“藍(lán)綠—藍(lán)”。
a)“藍(lán)-黑”只有一組的情況：
若bk-1bk-2bk-3bk-4＝0000，則對(duì)應(yīng)色彩組為“藍(lán)-黑”。
b)“藍(lán)-黑”進(jìn)一步細(xì)分4組的情況：
假設(shè)細(xì)分組的二進(jìn)制組號(hào)為“Z1Z0”。
若bk-1bk-2bk-3bk-4bk-5＝00001，則對(duì)應(yīng)色彩組為“藍(lán)”，細(xì)分組號(hào)“Z1Z0”為“11”。
若bk-1bk-2bk-3bk-4bk-5bk-6＝000001，則對(duì)應(yīng)色彩組為“藍(lán)”，細(xì)分組號(hào)“Z1Z0”為“10”。
若bk-1bk-2bk-3bk-4bk-5bk-6bk-7＝0000001，則對(duì)應(yīng)色彩組為“藍(lán)”，細(xì)分組號(hào)“Z1Z0”為“01”。
若bk-1bk-2bk-3bk-4bk-5bk-6bk-7＝0000000，則對(duì)應(yīng)色彩組為“藍(lán)-黑”，細(xì)分組號(hào)“Z1Z0”為“00”。
優(yōu)選的：所述步驟(4)中，將波形點(diǎn)頻度值轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的RGB顯示數(shù)據(jù)的方法具體如下：
如果采用RGB24顯示格式，則RGB顯示數(shù)據(jù)為24位二進(jìn)制數(shù){R，G，B}，包含8位R分量、8位G分量和8位B分量。如果采用RGB565顯示格式，則RGB顯示數(shù)據(jù)為16位二進(jìn)制數(shù){R，G，B}，包含5位R分量、6位G分量和5位B分量。
波形點(diǎn)頻度值用K位二進(jìn)制表示為：bk-1bk-2bk-3……b2b1b0。
1)波形點(diǎn)頻度值所屬色彩組為“紅--黃”
R分量：賦全1。
G分量：
RGB24顯示格式：“bk-2bk-3bk-4bk-5bk-6bk-7bk-8bk-9”按位取反。
RGB565顯示格式：“bk-2bk-3bk-4bk-5bk-6bk-7”按位取反。
B分量：賦全0。
2)波形點(diǎn)頻度值所屬色彩組為“黃—綠”
R分量：
RGB24格式：賦“bk-3bk-4bk-5bk-6bk-7bk-8bk-9bk-10”。
RGB565格式：賦“bk-3bk-4bk-5bk-6bk-7”。
G分量：賦全1。
B分量：賦全0。
3)波形點(diǎn)頻度值所屬色彩組為“綠--藍(lán)綠”
R分量：賦全0。
G分量：賦全1。
B分量：
RGB24格式：“bk-4bk-5bk-6bk-7bk-8bk-9bk-10bk-11”按位取反。
RGB565格式：“bk-4bk-5bk-6bk-7bk-8”按位取反。
4)波形點(diǎn)頻度值所屬色彩組為“藍(lán)綠—藍(lán)”
R分量：賦全0。
G分量：
RGB24格式：賦“bk-5bk-6bk-7bk-8bk-9bk-10bk-11bk-12”。
RGB565格式：賦“bk-5bk-6bk-7bk-8bk-9bk-10”。
B分量：賦全1。
5)波形點(diǎn)頻度值所屬色彩組為“藍(lán)-黑”，且“藍(lán)-黑”只有一組
R分量：賦全0。
G分量：賦全0。
B分量：
RGB24格式：賦“bk-6bk-7bk-8bk-9bk-10bk-11bk-12bk-13”。
RGB565格式：賦“bk-6bk-7bk-8bk-9bk-10”。
6)波形點(diǎn)頻度值所屬色彩組為“藍(lán)-黑”，且“藍(lán)-黑”進(jìn)一步細(xì)分4組
R分量：賦全0。
G分量：賦全0：
B分量：最高2位賦細(xì)分組號(hào)“Z1Z0”。
RGB24格式：低6位賦“bk-9bk-10bk-11bk-12bk-13bk-14”。
RGB565格式：低3位賦“bk-9bk-10bk-11”。
與單色波形顯示方法相比，本發(fā)明的彩色波形顯示方法運(yùn)用了紅-黃-綠-藍(lán)綠-藍(lán)-黑的各種色彩，每種色彩的亮度等級(jí)與單色波形顯示的亮度等級(jí)相同，其顯示波形總的色彩等級(jí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單色波形顯示的亮度等級(jí)，因此，運(yùn)用本發(fā)明的彩色波形顯示方法，人眼在觀測(cè)變化復(fù)雜的動(dòng)態(tài)信號(hào)時(shí)，容易分辨出更多的波形細(xì)節(jié)和信號(hào)的變化情況。
具體來說：對(duì)RGB24顯示格式，單色波形顯示的最大亮度等級(jí)為28＝256，本發(fā)明的彩色波形顯示最大色彩等級(jí)為5*28＝1280。對(duì)RGB565顯示格式，單色波形顯示的最大亮度等級(jí)為26＝64，本發(fā)明的彩色波形顯示最大色彩等級(jí)為3*25+2*26＝224。兩種顯示格式下本發(fā)明彩色波形顯示的色彩等級(jí)均遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單色波形顯示的亮度等級(jí)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
1.本發(fā)明方法彩色波形顯示的色彩等級(jí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單色波形顯示的亮度等級(jí)，這樣能呈現(xiàn)被測(cè)信號(hào)的更多細(xì)節(jié)、更好地呈現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)信號(hào)的變化情況，能更清楚地觀測(cè)如視頻信號(hào)、調(diào)制信號(hào)等復(fù)雜動(dòng)態(tài)信號(hào)。
2.本發(fā)明的方法只用到一些加法計(jì)數(shù)、數(shù)值大小的比較和簡(jiǎn)單的判別處理，非常方便硬件實(shí)現(xiàn)。
3.本發(fā)明的方法可用FPGA硬件實(shí)現(xiàn)，由采集的波形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為RGB顯示數(shù)據(jù)的速度快，波形更新率高，可以捕獲、顯示更多的信號(hào)細(xì)節(jié)與變化。
附圖說明
圖1為本發(fā)明方法的流程步驟。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。
一種數(shù)字示波器的彩色波形顯示方法，圖1是所示，包括以下步驟：
步驟(1)，對(duì)顯示刷新定時(shí)時(shí)間內(nèi)統(tǒng)計(jì)的波形頻度值的最大取值范圍進(jìn)行色彩分組，得到每組色彩的頻度值區(qū)間，其中，色彩分組是將波形頻度值的最大取值范圍按從高到低的順序?qū)ι蕪呐嚼溥M(jìn)行分組。顯示刷新定時(shí)時(shí)間的設(shè)置可根據(jù)定時(shí)時(shí)間內(nèi)統(tǒng)計(jì)的波形頻度值的最大值作調(diào)節(jié)，使得波形頻度值的最大值接近二的冪次方，以方便色彩分組和判別。
色彩分組是將波形頻度值的最大取值范圍按從高到低的順序?qū)?yīng)分到如下色彩從暖到冷的色彩組：紅-黃、黃-綠、綠-藍(lán)綠、藍(lán)綠-藍(lán)、藍(lán)-黑。如果波形頻度值的最大取值范圍較大，即如果波形頻度值的最大取值大于一定閾值，為更清晰地顯示那些出現(xiàn)頻度較低的波形點(diǎn)，則可將對(duì)應(yīng)頻度值最低的“藍(lán)-黑”這組進(jìn)一步細(xì)分組。
對(duì)波形頻度值最大取值范圍的色彩分組組數(shù)S可按以下方法確定：
假設(shè)波形頻度值的最大取值范圍為[0,F-1]，波形頻度值可以用K位二進(jìn)制表示為：bk-1bk-2bk-3……b2b1b0，按顯示采用的格式分情況確定色彩分組組數(shù)S，具體方法如下：
1)顯示采用RGB24格式：
如果K≥(8+(8-log4))，即K≥14，則色彩分組時(shí)，除“紅-黃”、“黃-綠”、“綠-藍(lán)綠”、“藍(lán)綠-藍(lán)”這4組外，“藍(lán)-黑”這組還可進(jìn)一步細(xì)分4組，為方便后續(xù)轉(zhuǎn)換RGB顯示數(shù)據(jù)，色彩分組的組數(shù)最好是二的冪次方，因此，藍(lán)-黑這組可進(jìn)一步細(xì)分為4組，這樣色彩分組的組數(shù)正好是23＝8，即色彩分組組數(shù)S＝8。
如果(5+8)≤K＜14，即K＝13，則色彩分組可分為以下5組：紅-黃、黃-綠、綠-藍(lán)綠、藍(lán)綠-藍(lán)、藍(lán)-黑，色彩分組組數(shù)S＝5。
如果K＜13，F(xiàn)＜213，即波形頻度值的最大取值范圍不夠大，則顯示采用RGB24格式的情況下，無法滿足色彩分組的要求。
如果10≤K＜13，可將顯示改為RGB565格式，進(jìn)行色彩分組。
2)顯示采用RGB565格式：
如果K≥(8+(5-log4))，即K≥11，則色彩分組時(shí)除“紅-黃”、“黃-綠”、“綠-藍(lán)綠”、“藍(lán)綠-藍(lán)”這4組外，“藍(lán)-黑”這組還可進(jìn)一步細(xì)分4組，總色彩分組組數(shù)S＝8。
如果(5+5)≤K＜11，即K＝10，則色彩分組可分為以下5組：紅-黃、黃-綠、綠-藍(lán)綠、藍(lán)綠-藍(lán)、藍(lán)-黑，色彩分組組數(shù)S＝5。
如果K＜10，F(xiàn)＜210，即波形頻度值的最大取值范圍不夠大，則無法滿足色彩分組的要求。
對(duì)波形頻度值最大取值范圍的色彩分組采用近似對(duì)數(shù)的方法,具體分組如下：
將[0,F-1]區(qū)間按近似對(duì)數(shù)的方法分為S個(gè)色彩組，按色彩分組組數(shù)S的取值情況，每組的頻度值區(qū)間為：
1)色彩分組組數(shù)S＝8：
第7組為“紅-黃”色彩組，頻度值區(qū)間為[F/2，F(xiàn)-1]。
第6組為“黃-綠”色彩組，頻度值區(qū)間為[F/22，F(xiàn)/2-1]。
第5組為“綠-藍(lán)綠”色彩組，頻度值區(qū)間為[F/23，F(xiàn)/22-1]。
第4組為“藍(lán)綠-藍(lán)”色彩組，頻度值區(qū)間為[F/24，F(xiàn)/23-1]。
第3組為“藍(lán)”色彩組，頻度值區(qū)間為[F/25，F(xiàn)/24-1]。
第2組為“藍(lán)”色彩組，頻度值區(qū)間為[F/26，F(xiàn)/25-1]。
第1組為“藍(lán)”色彩組，頻度值區(qū)間為[F/27，F(xiàn)/26-1]。
第0組為“藍(lán)-黑”色彩組，頻度值區(qū)間為[0，F(xiàn)/27-1]。
2)色彩分組組數(shù)S＝5：
第4組為“紅-黃”色彩組，頻度值區(qū)間為[F/2，F(xiàn)-1]。
第3組為“黃-綠”色彩組，頻度值區(qū)間為[F/22，F(xiàn)/2-1]。
第2組為“綠-藍(lán)綠”色彩組，頻度值區(qū)間為[F/23，F(xiàn)/22-1]。
第1組為“藍(lán)綠-藍(lán)”色彩組，頻度值區(qū)間為[F/24，F(xiàn)/23-1]。
第0組為“藍(lán)-黑”色彩組，頻度值區(qū)間為[0，F(xiàn)/24-1]。
步驟(2)，在顯示刷新定時(shí)時(shí)間內(nèi)對(duì)采集的每幀波形點(diǎn)進(jìn)行頻度值統(tǒng)計(jì)處理。
步驟(3)，在顯示刷新定時(shí)時(shí)間到時(shí)，將步驟(2)得到的波形點(diǎn)頻度值讀出，并根據(jù)步驟(1)劃分的色彩分組的頻度值區(qū)間，判斷各波形點(diǎn)頻度值所屬的色彩分組區(qū)間，得到各點(diǎn)波形顯示對(duì)應(yīng)的色彩組。
判斷各波形點(diǎn)頻度值所屬的色彩分組區(qū)間，得到波形點(diǎn)顯示對(duì)應(yīng)色彩組的具體方法為：
波形點(diǎn)頻度值用K位二進(jìn)制表示為：bk-1bk-2bk-3……b2b1b0，因?yàn)椴ㄐ晤l度值的最大值接近二的冪次方，因此，可采用下述方法判別色彩分組：
若bk-1＝1，則對(duì)應(yīng)色彩組為“紅—黃”。
若bk-1bk-2＝01，則對(duì)應(yīng)色彩組為“黃—綠”。
若bk-1bk-2bk-3＝001，則對(duì)應(yīng)色彩組為“綠—藍(lán)綠”。
若bk-1bk-2bk-3bk-4＝0001，則對(duì)應(yīng)色彩組為“藍(lán)綠—藍(lán)”。
a)“藍(lán)-黑”只有一組的情況：
若bk-1bk-2bk-3bk-4＝0000，則對(duì)應(yīng)色彩組為“藍(lán)-黑”。
b)“藍(lán)-黑”進(jìn)一步細(xì)分4組的情況：
假設(shè)細(xì)分組的二進(jìn)制組號(hào)為“Z1Z0”。
若bk-1bk-2bk-3bk-4bk-5＝00001，則對(duì)應(yīng)色彩組為“藍(lán)”，細(xì)分組號(hào)“Z1Z0”為“11”。
若bk-1bk-2bk-3bk-4bk-5bk-6＝000001，則對(duì)應(yīng)色彩組為“藍(lán)”，細(xì)分組號(hào)“Z1Z0”為“10”。
若bk-1bk-2bk-3bk-4bk-5bk-6bk-7＝0000001，則對(duì)應(yīng)色彩組為“藍(lán)”，細(xì)分組號(hào)“Z1Z0”為“01”。
若bk-1bk-2bk-3bk-4bk-5bk-6bk-7＝0000000，則對(duì)應(yīng)色彩組為“藍(lán)-黑”，細(xì)分組號(hào)“Z1Z0”為“00”。
步驟(4)，根據(jù)步驟(3)確定的色彩組，將波形點(diǎn)頻度值轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的RGB顯示數(shù)據(jù)。
如果采用RGB24顯示格式，則RGB顯示數(shù)據(jù)為24位二進(jìn)制數(shù){R，G，B}，包含8位R分量、8位G分量和8位B分量。如果采用RGB565顯示格式，則RGB顯示數(shù)據(jù)為16位二進(jìn)制數(shù){R，G，B}，包含5位R分量、6位G分量和5位B分量。
波形點(diǎn)頻度值用K位二進(jìn)制表示為：bk-1bk-2bk-3……b2b1b0。
1)波形點(diǎn)頻度值所屬色彩組為“紅--黃”
R分量：賦全1。
G分量：
RGB24顯示格式：“bk-2bk-3bk-4bk-5bk-6bk-7bk-8bk-9”按位取反。
RGB565顯示格式：“bk-2bk-3bk-4bk-5bk-6bk-7”按位取反。
B分量：賦全0。
2)波形點(diǎn)頻度值所屬色彩組為“黃—綠”
R分量：
RGB24格式：賦“bk-3bk-4bk-5bk-6bk-7bk-8bk-9bk-10”。
RGB565格式：賦“bk-3bk-4bk-5bk-6bk-7”。
G分量：賦全1。
B分量：賦全0。
3)波形點(diǎn)頻度值所屬色彩組為“綠--藍(lán)綠”
R分量：賦全0。
G分量：賦全1。
B分量：
RGB24格式：“bk-4bk-5bk-6bk-7bk-8bk-9bk-10bk-11”按位取反。
RGB565格式：“bk-4bk-5bk-6bk-7bk-8”按位取反。
4)波形點(diǎn)頻度值所屬色彩組為“藍(lán)綠—藍(lán)”
R分量：賦全0。
G分量：
RGB24格式：賦“bk-5bk-6bk-7bk-8bk-9bk-10bk-11bk-12”。
RGB565格式：賦“bk-5bk-6bk-7bk-8bk-9bk-10”。
B分量：賦全1。
5)波形點(diǎn)頻度值所屬色彩組為“藍(lán)-黑”，且“藍(lán)-黑”只有一組
R分量：賦全0。
G分量：賦全0。
B分量：
RGB24格式：賦“bk-6bk-7bk-8bk-9bk-10bk-11bk-12bk-13”。
RGB565格式：賦“bk-6bk-7bk-8bk-9bk-10”。
6)波形點(diǎn)頻度值所屬色彩組為“藍(lán)-黑”，且“藍(lán)-黑”進(jìn)一步細(xì)分4組
R分量：賦全0。
G分量：賦全0：
B分量：最高2位賦細(xì)分組號(hào)“Z1Z0”。
RGB24格式：低6位賦“bk-9bk-10bk-11bk-12bk-13bk-14”。
RGB565格式：低3位賦“bk-9bk-10bk-11”。
實(shí)例
一種數(shù)字示波器的彩色波形顯示方法，通過顯示波形中色彩的冷暖來反映信號(hào)出現(xiàn)頻度的高低。如圖1所示，包括以下步驟：
步驟(1)，對(duì)顯示刷新定時(shí)時(shí)間內(nèi)統(tǒng)計(jì)的波形頻度值的最大取值范圍進(jìn)行色彩分組，得到每組色彩的頻度值區(qū)間。
顯示刷新定時(shí)時(shí)間的設(shè)置可根據(jù)定時(shí)時(shí)間內(nèi)統(tǒng)計(jì)的波形頻度值的最大值作調(diào)節(jié)，使得波形頻度值最大值接近二的冪次方，以方便色彩分組和判別。
假設(shè)波形頻度值的最大取值范圍為[0,213-1]，波形頻度值可以用13位二進(jìn)制表示為：b12b11b10b9b8b7b6b5b4b3b2b1b0；假設(shè)顯示采用RGB24格式，因?yàn)镵＝13，則色彩分組可分為以下5組：紅-黃、黃-綠、綠-藍(lán)綠、藍(lán)綠-藍(lán)、藍(lán)-黑，色彩分組組數(shù)S＝5；各色彩分組的頻度值區(qū)間如下所示：
第4組為“紅-黃”色彩組，頻度值區(qū)間為[212，213-1]；
第3組為“黃-綠”色彩組，頻度值區(qū)間為[211，212-1]；
第2組為“綠-藍(lán)綠”色彩組，頻度值區(qū)間為[210，211-1]；
第1組為“藍(lán)綠-藍(lán)”色彩組，頻度值區(qū)間為[29，210-1]；
第0組為“藍(lán)—黑”色彩組，頻度值區(qū)間為[0，29-1]。
步驟(2)，在顯示刷新定時(shí)時(shí)間內(nèi)對(duì)采集的每幀波形點(diǎn)進(jìn)行頻度值統(tǒng)計(jì)處理。
假設(shè)以10點(diǎn)為例，在刷新定時(shí)時(shí)間內(nèi)統(tǒng)計(jì)處理的波形點(diǎn)頻度值如表1所示。
表1波形點(diǎn)頻度值的色彩分組和RGB顯示數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換
步驟(3)，在顯示刷新定時(shí)時(shí)間到時(shí)，將步驟(2)得到的波形點(diǎn)頻度值讀出，并根據(jù)步驟(1)劃分的各色彩分組的頻度值區(qū)間，判斷各波形點(diǎn)頻度值所屬的色彩分組區(qū)間，得到各點(diǎn)波形顯示對(duì)應(yīng)的色彩組。
讀出例舉的10個(gè)波形點(diǎn)的頻度值，根據(jù)步驟(1)劃分的各色彩分組的頻度值區(qū)間，判斷各波形點(diǎn)頻度值所屬的色彩分組區(qū)間，得到各點(diǎn)波形顯示對(duì)應(yīng)的色彩組，具體判斷方法如下所示：
若b12＝1，則對(duì)應(yīng)色彩組為“紅—黃”；
若b12b11＝01，則對(duì)應(yīng)色彩組為“黃—綠”；
若b12b11b10＝001，則對(duì)應(yīng)色彩組為“綠—藍(lán)綠”；
若b12b11b10b9＝0001，則對(duì)應(yīng)色彩組為“藍(lán)綠—藍(lán)”；
若b12b11b10b9＝0000，則對(duì)應(yīng)色彩組為“藍(lán)-黑”。
例舉的10個(gè)波形點(diǎn)顯示對(duì)應(yīng)的色彩組如表1所示。
步驟(4)，根據(jù)步驟(3)確定的色彩組，將波形點(diǎn)頻度值轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的RGB顯示數(shù)據(jù)。
將波形點(diǎn)頻度值轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的RGB顯示數(shù)據(jù)的方法具體如下：
RGB24格式的顯示數(shù)據(jù)為24位二進(jìn)制數(shù){R，G，B}，包含8位R分量、8位G分量和8位B分量。
波形點(diǎn)頻度值用13位二進(jìn)制表示為：b12b11b10b9b8b7b6b5b4b3b2b1b0。
1)波形點(diǎn)頻度值所屬色彩組為第4組，即“紅--黃”組
R分量：“11111111”；
G分量：“b11b10b9b8b7b6b5b4”按位取反；
B分量：“00000000”；
2)波形點(diǎn)頻度值所屬色彩組為第3組，即“黃—綠”組
R分量：“b10b9b8b7b6b5b4b3”；
G分量：“11111111”；
B分量：“00000000”；
3)波形點(diǎn)頻度值所屬色彩組為第2組，即“綠--藍(lán)綠”組
R分量：“00000000”；
G分量：“11111111”；
B分量：“b9b8b7b6b5b4b3b2”按位取反；
4)波形點(diǎn)頻度值所屬色彩組為第1組，即“藍(lán)綠—藍(lán)”組
R分量：“00000000”；
G分量：“b8b7b6b5b4b3b2b1”；
B分量：“11111111”；
5)波形點(diǎn)頻度值所屬色彩組為第0組，即“藍(lán)”組
R分量：“00000000”；
G分量：“00000000”；
B分量：“b7b6b5b4b3b2b1b0”。
例舉的10個(gè)波形點(diǎn)按上述轉(zhuǎn)換方法和步驟(3)得到的所屬色彩分組值，將頻度值轉(zhuǎn)換的RGB24格式的顯示數(shù)據(jù)如表1所示。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。