[发明专利]无线虚拟示波器及其功耗动态管理方法

说明书

本发明实施例提供的一种无线虚拟示波器及其功耗动态管理方法，涉及示波器技术领域，无线虚拟示波器的终端机与ARM微控制器既能够选择信号传输稳定性高的USBOTG接口有线通信模式，也能够选择灵活性高的Wi‑Fi通信模式，当选择Wi‑Fi通信模式时，能够实现虚拟示波器的小型化，而且终端机与虚拟示波器的其它部分完全分开，便于随身携带，易于在较为恶劣的偏远测量环境中使用。该无线虚拟示波器功耗动态管理方法基于硬件功能划分，通过将无线虚拟示波器中暂不使用的功能模块，关闭电源或者进入低功耗模式，使无线虚拟示波器在进行不同功能的使用时，实现了功耗动态管理，更好地满足了其低功耗设计要求。

技术领域

本发明涉及示波器技术领域，具体而言，涉及一种无线虚拟示波器及其功耗动态管理方法。

背景技术

虚拟示波器是利用外置探头或同轴电缆线捕获被测信号，之后送入信号调理通道完成调理变换等操作，再经过A/D采样量化转换成数字信号，然后将数据存储到底层硬件采集系统的缓冲区中。再借由指定的数据通信总线或无线数据传输方式将波形发送到终端设备，随后通过软件程序对数据进行处理并显示，而底层硬件采集系统的控制命令则是由软件界面发送过来的。

现有的虚拟示波器存在以下缺陷：

一方面，现有虚拟示波器受体积结构和供电的制约，实际中往往不能随身携带，在较为恶劣的测量环境无法展开使用；

另一方面，由于虚拟示波器硬件底层电路的复杂性而导致其电源模块不仅需要产生多种不同的供电电压输出，而且各供电模块所需电流较大，这对于无线虚拟示波器系统的低功耗设计是较大的考验；无线虚拟示波器的低功耗设计不仅可以减少电能损失，延长整机工作时间，还能降低电源模块的热噪声干扰，增加器件的使用寿命；现有技术尽管在电源模块设计中选用功耗较低的芯片并实现了电压转换电路的高效率，但这往往还是难以达到系统的低功耗设计需求。

发明内容

本发明在于提供一种无线虚拟示波器及其功耗动态管理方法，其能够缓解上述问题。

为了缓解上述问题，本发明采取的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种无线虚拟示波器，其包括物理总开关、电源模块、DAC器件、ADC器件、模拟通道、终端机、低通滤波器、FPGA器件以及嵌入式Wi-Fi模块，所述模拟通道包括信号调理通道以及触发通道，所述电源模块设置有锂电池；

所述嵌入式Wi-Fi模块中设置有ARM微控制器，所述ARM微控制器与所述嵌入式Wi-Fi模块的Wi-Fi芯片通信连接，所述ARM微控制器与所述FPGA器件使用GPIO接口，通过自义定的通讯协议进行数据传输；

所述终端机具有Wi-Fi通信功能和USB通信功能，其与所述Wi-Fi芯片无线通信连接，或通过USBOTG接口与所述ARM微控制器有线通信连接。

本技术方案的技术效果是：终端机与ARM微控制器之间可通过USBOTG接口实现通信，保证信号的稳定传输；终端机与ARM微控制器之间也可通过Wi-Fi芯片无线通信，如此便实现了虚拟示波器的小型化，而且终端机与虚拟示波器的其它部分完全分开，便于随身携带，易于在较为恶劣的偏远测量环境中使用。

可选地，所述终端机为PC机或者采用安卓操作系统的手机，用户通过切换点触开关选择所述嵌入式Wi-Fi模块与所述终端机的通信方式为Wi-Fi通信方式或USB通信方式。

本技术方案的技术效果是：用户在终端机上的软件界面上的连接方式选项中，选择使用Wi-Fi通信方式或USB通信方式完成无线虚拟示波器与终端机的数据和控制命令的传输，使得用户可以根据使用场景的不同在灵活的无线Wi-Fi连接方式和稳定可靠的USBOTG有线连接方式中自由选择并切换。

可选地，所述USBOTG接口的下级侧同时与所述电源模块的充电侧以及所述ARM微控制器电源连接。