專利名稱：手繪波形發(fā)生器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種波形發(fā)生器，具體涉及一種手繪波形發(fā)生器。
背景技術：
現(xiàn)有的通用的波形發(fā)生器是臺式的波形發(fā)生器，這種臺式波形發(fā)生器雖然可供用戶按鍵選擇及輸入相應參數(shù)來產(chǎn)生正弦波、方波、三角波脈沖等常用的波形信號。但是依然存在著以下不足1、波形設定采用的是按鍵輸入方式，難以獲得所見即所得的直觀效果， 而且操作較為復雜，使用者需要較長的時間才能夠上手；2、能夠產(chǎn)生的波形有限，難以實現(xiàn) “任意的手繪什么波形就輸出什么波形”的功能；3、若要產(chǎn)生任意的自定義波形則需要在臺式波形發(fā)生器的面板上設置更多的按鍵，并通過復雜的按鍵操控才能夠?qū)崿F(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是現(xiàn)有波形發(fā)生器操作復雜、不能直觀生成任意波形的不足，提供一種手繪波形發(fā)生器。為解決上述問題，本實用新型所設計的一種手繪波形發(fā)生器，包括上位機、下位機、通信模塊和D/A轉(zhuǎn)換模塊；其中上位機主要由手繪波形模塊、波形數(shù)據(jù)生成模塊、波形數(shù)據(jù)存儲模塊和波形數(shù)據(jù)發(fā)送模塊所構(gòu)成，手繪波形模塊接在波形數(shù)據(jù)生成模塊的輸入端上，波形數(shù)據(jù)生成模塊的輸出端經(jīng)過波形數(shù)據(jù)存儲模塊與波形數(shù)據(jù)發(fā)送模塊相連；其中下位機則主要由波形數(shù)據(jù)接收模塊和波形生成模塊構(gòu)成，波形數(shù)據(jù)接收模塊的輸出端連接波形生成模塊；通信模塊連接上位機的波形數(shù)據(jù)發(fā)送模塊及下位機的波形數(shù)據(jù)接收模塊；接波形生成模塊的輸出端與D/A轉(zhuǎn)換模塊相連。上述方案所述手繪波形模塊包括顯示繪制波形的顯示器以及繪制波形的鼠標。上述方案所述通信模塊最好為USB通信模塊。本實用新型通過上位機的界面編程即可以實現(xiàn)手繪波形并記錄波形數(shù)據(jù)，并進行底層USB數(shù)據(jù)的控制和傳輸；記錄的波形數(shù)據(jù)經(jīng)過USB傳輸?shù)较挛粰C進行波形生成，再由 D/A轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換，最終完成波形輸出的功能。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型不僅無需復雜的按鍵操作，操作更為簡單；而且能夠輸出頻率、幅值、相位可調(diào)的任意手繪波形；使用更為直觀和方便，配置更為靈活。

圖1為本發(fā)明一種手繪波形發(fā)生器的原理框圖。
具體實施方式
本實用新型一種手繪波形發(fā)生器如圖1所示，其主要由上位機、下位機、通信模塊和D/A轉(zhuǎn)換模塊組成。其中上位機主要由手繪波形模塊、波形數(shù)據(jù)生成模塊、波形數(shù)據(jù)存儲模塊和波形數(shù)據(jù)發(fā)送模塊所構(gòu)成，手繪波形模塊接在波形數(shù)據(jù)生成模塊的輸入端上，波形數(shù)據(jù)生成模塊的輸出端經(jīng)過波形數(shù)據(jù)存儲模塊與波形數(shù)據(jù)發(fā)送模塊相連。下位機則主要由波形數(shù)據(jù)接收模塊和波形生成模塊構(gòu)成，波形數(shù)據(jù)接收模塊的輸出端連接波形生成模塊。 通信模塊連接上位機的波形數(shù)據(jù)發(fā)送模塊及下位機的波形數(shù)據(jù)接收模塊；接波形生成模塊的輸出端與D/A轉(zhuǎn)換模塊相連。在上位機上，使用者通過手繪波形模塊的界面上畫圖，實現(xiàn)手繪任意波形曲線；波形數(shù)據(jù)生成模塊間隔采樣曲線軌跡、波形數(shù)據(jù)存儲模塊記錄成波形數(shù)據(jù)后；通過上位機底層的波形數(shù)據(jù)發(fā)送模塊進行USB數(shù)據(jù)的控制和傳輸，實現(xiàn)記錄的波形數(shù)據(jù)和下位機的通信。下位機的波形數(shù)據(jù)接收模塊接收及記錄的上位機傳送來的波形數(shù)據(jù)，波形生成模塊完成波形數(shù)據(jù)處理后送入D/A電路轉(zhuǎn)換進行轉(zhuǎn)換，最終完成手繪波形的輸出。本實用新型的上位機可由計算機來實現(xiàn)，上位機的人機界面，即手繪波形模塊包括顯示繪制波形的顯示器以及繪制波形的鼠標。本實用新型的通信模塊為USB通信模塊。 USB通信模塊的傳輸遵循USB協(xié)議，根據(jù)USB協(xié)議，USB設備的上位機和下位機在連接后，上位機和下位機之間通過USB線交互，按照協(xié)議建立連接后，就可以正常通信了，傳輸信號的差分信號。本實用新型的下位機則可由單片機來實現(xiàn)。在本實用新型優(yōu)選實施例中，下位機選用C8051F320微控制器，它是51單片機的內(nèi)核，內(nèi)部含有USB2. 0的收發(fā)器，自帶內(nèi)部晶振以及上拉電阻，這樣在硬件設計的時候，會大大簡化電路。上位機各模塊的內(nèi)部程序采用VB(Visual Basic)與VC(Visual C++)結(jié)合的形式；其中波形數(shù)據(jù)生成模塊和波形數(shù)據(jù)存儲模塊利用VB方便于界面設計的特點，進行對手繪波形部分的設計和控制；而波形數(shù)據(jù)存儲模塊和波形數(shù)據(jù)發(fā)送模塊則利用VC在底層設計中的方便，利用其對通信模塊進行設計和控制，通過調(diào)用單片機自帶的驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)其功能。為了方便在繪制波形之后，數(shù)據(jù)的記錄和保存，本實用新型在操作時，首先要對繪制波形的背景界面進行設計，包括背景顏色，坐標，以及計算繪制波形的界面在整體界面的坐標點，以方便顯示和數(shù)據(jù)記錄。接下來是波形的繪制，利用鼠標左鍵在界面上點擊，通過波形數(shù)據(jù)生成模塊內(nèi)程序的控制，將鼠標點擊的各點連接，形成一個任意波形數(shù)據(jù)存儲在波形數(shù)據(jù)存儲模塊中。最后根據(jù)用戶的輸入，記錄數(shù)據(jù)，并決定發(fā)送數(shù)據(jù)與否。上位機的波形數(shù)據(jù)發(fā)送模塊首先打開波形數(shù)據(jù)存儲模塊中的波形數(shù)據(jù)，開始讀取文件中的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存放進已定義的數(shù)組BUFFO中。讀取數(shù)據(jù)完畢之后，開始進行USB的通信。首先檢測USB設備即下位機是否存在，利用動態(tài)鏈接庫中的函數(shù)s = SI_ GetNumDevices (&d)，如果系統(tǒng)有檢測到USB設備，則返回值d不為0，如果沒有USB設備，則為0。然后利用函數(shù)s = SI_0pen(0，&hnd)打開USB端口，其中參數(shù)0為設備編號，這個編號0是默認的。因為下位機通信時，需要8位數(shù)據(jù)，接收并傳遞給D/A轉(zhuǎn)換模塊，所以上位機在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，要先將數(shù)據(jù)分割成8位一組。并且在第一個數(shù)據(jù)包中，為了方便識別，第一位為數(shù)據(jù)0x55，第二位為數(shù)據(jù)0xf5，第三、四位為數(shù)據(jù)包的個數(shù)I^acketCoimt，第五、六位為-PacketCoimt，第七、八位為數(shù)據(jù)總字節(jié)數(shù)count。第一個數(shù)據(jù)包的作用是，下位機在接收到這個數(shù)據(jù)包，能夠讀取出該數(shù)據(jù)的各種參數(shù)，并做出判斷。之后，進行數(shù)據(jù)的發(fā)送。利用函數(shù)s = SI_ffrite(hnd,buff,8,&Req)。四個參數(shù)依次為句柄，數(shù)據(jù)首地址，數(shù)據(jù)位數(shù)。 設置好之后，進行正常發(fā)送。下位機的波形數(shù)據(jù)接收模塊完成USB通信數(shù)據(jù)的接收，波形生成模塊完成對數(shù)據(jù)進行處理。利用USB庫，與上位機的通信部分函數(shù)類似。上位機首先要發(fā)令牌包給下位機發(fā)中斷。下位機進入中斷服務程序，首先讀下位機的中斷寄存器，判斷USB令牌包的類型， 然后執(zhí)行相應的操作。當下位機的USB引擎從上位機收到一個數(shù)據(jù)包時，就會產(chǎn)生一個中斷請求，下位機立即響應中斷，所以數(shù)據(jù)的接收在中斷程序中。通過判斷包表頭，如果是，則從信息頭中提取數(shù)據(jù)包個數(shù)num以及波形數(shù)據(jù)點數(shù)dot，并繼續(xù)讀取num個數(shù)據(jù)包，如果不是，往下走。判斷是否是啟動波形輸出命令，如果是，表明數(shù)據(jù)接收完整，就輸出波形，如果不是，往下走。判斷是否是結(jié)束包，如果是，就接收，否則轉(zhuǎn)等待數(shù)據(jù)包。
權(quán)利要求1.手繪波形發(fā)生器，其特征在于包括上位機、下位機、通信模塊和D/A轉(zhuǎn)換模塊；其中上位機主要由手繪波形模塊、波形數(shù)據(jù)生成模塊、波形數(shù)據(jù)存儲模塊和波形數(shù)據(jù)發(fā)送模塊所構(gòu)成，手繪波形模塊接在波形數(shù)據(jù)生成模塊的輸入端上，波形數(shù)據(jù)生成模塊的輸出端經(jīng)過波形數(shù)據(jù)存儲模塊與波形數(shù)據(jù)發(fā)送模塊相連；其中下位機則主要由波形數(shù)據(jù)接收模塊和波形生成模塊構(gòu)成，波形數(shù)據(jù)接收模塊的輸出端連接波形生成模塊；通信模塊連接上位機的波形數(shù)據(jù)發(fā)送模塊及下位機的波形數(shù)據(jù)接收模塊；接波形生成模塊的輸出端與D/A轉(zhuǎn)換模塊相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手繪波形發(fā)生器，其特征在于所述手繪波形模塊包括顯示繪制波形的顯示器以及繪制波形的鼠標。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手繪波形發(fā)生器，其特征在于所述通信模塊為USB通信模塊。
專利摘要本實用新型公開一種手繪波形發(fā)生器，包括上位機、下位機、通信模塊和D/A轉(zhuǎn)換模塊；上位機主要由手繪波形模塊、波形數(shù)據(jù)生成模塊、波形數(shù)據(jù)存儲模塊和波形數(shù)據(jù)發(fā)送模塊所構(gòu)成，手繪波形模塊接在波形數(shù)據(jù)生成模塊的輸入端上，波形數(shù)據(jù)生成模塊的輸出端經(jīng)過波形數(shù)據(jù)存儲模塊與波形數(shù)據(jù)發(fā)送模塊相連；下位機主要由波形數(shù)據(jù)接收模塊和波形生成模塊構(gòu)成，波形數(shù)據(jù)接收模塊的輸出端連接波形生成模塊；通信模塊連接上位機的波形數(shù)據(jù)發(fā)送模塊及下位機的波形數(shù)據(jù)接收模塊；接波形生成模塊的輸出端與D/A轉(zhuǎn)換模塊相連。本實用新型無需復雜的按鍵操作，即能夠輸出頻率、幅值、相位可調(diào)的任意手繪波形；使用更為直觀和方便，配置更為靈活。
文檔編號H03K3/02GK201956986SQ20112000484
公開日2011年8月31日 申請日期2011年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月7日
發(fā)明者朱望純, 李智, 殷賢華, 牛軍浩, 胡聰, 許川佩 申請人:桂林電子科技大學