[发明专利]一种高效数据交互的无线智能示波器

说明书

本发明公开了一种高效数据交互的无线智能示波器，通过自定义的数据/地址总线，以微控制器作为主器件、以数据采集电路中的现场可编程逻辑器件(FPGA)为从器件，将数据总线与地址总线进行复用，其中，数据/地址总线的线宽是8bit，控制总线的线宽是2bit，共消耗微控制器10个GPIO口资源，通过控制总线的读使能控制线(RD_EN)与写使能控制线(WR_EN)的时序控制，实现传输数据的内容及数据传输方向的控制，以较少的微控制器I/O管脚(可编程的)实现了高速的数据传输，适用于微控制器I/0管脚资源有限但又对数据传输速度要求较高的数据交互场合。

技术领域

本发明属于虚拟仪器技术领域，更为具体地讲，涉及一种高效数据交互的无线智能示波器。

背景技术

虚拟仪器是以计算机或工作站作为仪器的硬件平台，并结合软件和I/O部件来实现传统仪器的功能。虚拟示波器作为虚拟仪器的一种，将传统示波器的功能一分为二，把与I/O相关的部分同数据处理部分分离开来，从而可以在I/O部件不变的情况下，通过强大的软件技术提升数据的处理能力，最终方便地扩展、裁剪仪器系统的功能和规模。

随着电子信息技术的不断发展，智能终端(如手机、平板电脑)得到了长足的发展，极大地提升人们生活的方方面面。人们可以使用它完成很多以往只能在计算机上完成的工作，所以使用智能终端作为虚拟示波器中的数据处理单元是非常合适的。与此同时，新的网络理论、新的网络架构以及新的网络设备结构的出现，促使互联网技术有了很大的进步，网络带宽和数据传输速度较以前有了巨大的提升。现今，局域网的数据传输速度完全可以满足一定规模的数据通讯，所以采用无线网络技术作为虚拟示波器中数据采集部分与数据处理部分之间的数据通道是可行的。正是基于以上两大技术的发展，无线智能示波器应运而生，它具有体积小巧、价格低廉、无物理线约束等特点，适用于物理空间小、危险系数高等需远程操控的信号观测场合。

对于一台示波器而言，无论其结构是分离式的还是一体式的，数据采集链路都是重中之重。所谓的数据采集链路指的是数据流在示波器中从数据采集电路测量原始模拟信号起到数据显示在屏幕上为止的传输过程。该链路直接影响着示波器技术指标的高性能实现。对于无线智能示波器而言，其数据链路由多个环节构成，其中一个重要且变数较大环节就是无线网络，所以要保证数据高效、快速、准确地收发首先需要充分利用网络带宽。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种高效数据交互的无线智能示波器，以提高数据采集部分(数据采集板)与数据处理部分(智能终端)之间的数据传输速度。

为实现上述发明目的，本发明高效数据交互的无线智能示波器，包括：

一前端数据采集板，用于完成数据的采集和缓存；

一智能终端，用于完成数据的处理和显示，以及与用户的人机交互；

这两部分(前端数据采集板与智能终端)采用基于TCP协议的C/S(Client andServer)网络通讯模式进行数据交互，其中，前端数据采集板作为服务器，智能终端作为客户端，当它们处于同一个无线局域网并建立网络连接后便可以进行数据的交互，前端数据采集板将采集到数据通过无线局域网发送给智能终端，然后被处理显示；而智能终端与用户交互后生成相应的控制命令，再通过无线局域网络传送给前端数据采集板，控制它的采集行为；

示波器的数据采集链路由四个环节构成：前端数据采集板中的数据采集电路同微控制器的数据交互、微控制器与无线通讯模块的数据交互，前端数据采集板与智能终端通过各自的无线通讯模块进行的数据交互，以及智能终端中无线通讯模块同波形绘制模块和人机交互模块之间的数据交互；

其特征在于：

所述数据采集电路同微控制器的数据交互是数据采集电路中的现场可编程逻辑器件(FPGA)与微控制器之间的交互；