结果显示模块优化方案

结果显示模块的设计思想是用利用软件实现的模块模仿传统硬件仪器的各种显示输出，由于在Windows操作系统下的PC机具有强大的图形显示功能，各种显示模块的设计具有很大的灵活性，因此虚拟仪器的结果显示功能比传统的硬件仪器更加丰富灵活。

虚拟式音频分析仪的显示模块提供数码显示和图形显示两种功能，前者用于显示信号电压、频率及谐波失真等数字化的参数，而后者则为时域分析、频域分析及时频分析等提供时域波形、信号频谱、瀑布图等各种图形或曲线。

显示模块利用两个类CWaveShower和CNumberPanel分别提供图形显示和数码显示功能。两个类均从窗口类CWnd派生出来。

图5-7是虚拟式音频分析仪提供的图形显示和数码显示的图例，图5-7a中是某信号的时域波形，图5-7b是对某信号频率测量的数码显示。

1.图形显示

显示模块中的CWaveShower类是一个显示各种二维图形的通用类，在设计该类时要考虑无闪烁示波、波形平滑移动、曲线缩放、矩形框选择和光标读数等一些问题。

（1）波形显示 在很多情况下，需要能够实时显示信号的波形。虚拟仪器的显示模块一般有两种实时示波的方法。一种是每采集到一个信号样本点刷新一次显示屏，每次刷新时都显示最近采集到的n个样本点，主要用于采样频率较低的情况。另一种是每采集n个样本点刷新一次显示屏，同样每次刷新时都显示最近采集到的n个样本点，当采样频率较高时采用这种方法。问题在于当采样频率很高时，显示屏刷新次数频繁，可能会出现显示器跟不上刷新速度的情况，这时示波画面闪烁严重，影响到观察效果。必须减小显示屏刷新时的系统开销，使得刷新速度跟上采样速度，才能解决画面闪烁现象。较为简单的方法是利用内存位图缓冲技术，或称单缓冲法。这种方法的基本思想是在内存中创建一个位图缓冲区，每次需要刷新显示屏时，首先更新位图缓冲区中的内容，然后将该缓冲区中的内容以位图的形式拷贝到显示屏上，完成一次屏幕刷新。

图5-7 虚拟式音频分析仪提供的图形显示和数码显示

（2）波形缩放和定位 由于计算机显示屏面积有限，如果将信号样本点与屏幕像素按一一对应的方式显示，则在许多情况下信号在一个显示屏范围内无法全部显示出来，波形的缩放就是利用一定的算法在有限的显示范围内显示任意数量的信号样本点，而且信号波形的形状保持较小的失真。显然在需要分析信号的总体变化趋势时，在全屏范围内显示所有信号样本点比较方便。

当信号需要分屏显示时，灵活的波形定位可以使显示屏显示任意一段连续的信号样本点波形。(www.xing528.com)

CWaveShower类提供了平滑的波形缩放和定位功能，即显示屏能够从信号的任意位置开始显示任意数量的样本点。

（3）矩窗选择 矩窗选择是一种波形定位方法，即利用矩形窗口截取波形的某一段并放大到整个显示屏范围内。

（4）光标读数CWaveShower类内置的CDataCursor类及CDataWnd类实现了光标读数功能。

（5）曲线坐标选择CWaveShower类显示二维曲线时，其纵坐标和横坐标可以任意选择线形坐标或对数坐标。

（6）扩展功能CWaveShower类不仅能够显示二维曲线，还能显示棒状图及三维谱阵图。在音频分析中经常要进行的倍频程分析和1/3倍频程分析中，需要用到棒状图。时频分析中的后沿累积频谱图实际上就是三维谱阵图。

2.数码显示

数码显示窗口CNumberPanel实际上是一个复合窗口，其结构示意图如图5-8所示。

图5-8 数码显示窗口CNumberPanel结构示意图

报警门限值（CTextWnd）和数码显示（CLedIndicator）都是CNumberPanel内置的帮助类，均从窗口类CWnd继承而来。前者用于显示各种文本信息，后者显示数码信息。