前言

如何用C#去做一個(gè)示波器功能，這里的示波器主要是用于單片機(jī)的調(diào)試。

下面，我主要分享一下做示波器的一些心得。

這里示波器是用WinForm做的，了解到有很多開源的曲線控件，比如：chart,Oxyplot,scottplot,hslcontrols等，當(dāng)然還有一些收費(fèi)的曲線控件，這里就不一一說(shuō)了。

同時(shí)，自己畫一個(gè)曲線圖也是可以的。

最開始學(xué)習(xí)別人的示波器制作，如下：

正文

原理

這個(gè)示波器的原理

1、首先定義在示波器界面代碼里或者自己創(chuàng)建一個(gè)緩存數(shù)據(jù)的類，在定義靜態(tài)的隊(duì)列用來(lái)緩存數(shù)據(jù)，這里四個(gè)通道，則是4個(gè)隊(duì)列

 public static volatile Queue<int> quedata1 = new Queue<int>(dataCountMax);//通道1數(shù)據(jù)
 public static volatile Queue<int> quedata2 = new Queue<int>(10001);
 public static volatile Queue<int> quedata3 = new Queue<int>(10001);
 public static volatile Queue<int> quedata4 = new Queue<int>(10001);

2、在接收數(shù)據(jù)的地方先出一個(gè)數(shù)據(jù)，再進(jìn)一個(gè)數(shù)據(jù)

 FrmScope.quedata1.Dequeue();
 FrmScope.quedata1.Enqueue(comData.data1);
 FrmScope.quedata2.Dequeue();
 FrmScope.quedata2.Enqueue(comData.data2);
 FrmScope.quedata3.Dequeue();
 FrmScope.uedata3.Enqueue(comData.data3);
 FrmScope.quedata4.Dequeue();
 FrmScope.quedata4.Enqueue(comData.data4);

3、打開示波器界面時(shí)，先將隊(duì)列填滿

for (int i = 0; i < dataCountMax; i++) 
{
    if (quedata1.Count < dataCountMax)
    {
        quedata1.Enqueue(0);
        quedata2.Enqueue(0);
        quedata3.Enqueue(0);
        quedata4.Enqueue(0);
 
    }

}

4、將隊(duì)列轉(zhuǎn)化為數(shù)組賦值給自己畫好的控件進(jìn)行定時(shí)刷新，只要保證每個(gè)數(shù)據(jù)自己的采樣時(shí)間間隔一樣，波形應(yīng)該就很完美

if (ScopeRun)
{
    QueToArray(quedata1, arrScope1);
    QueToArray(quedata2, arrScope2);
    QueToArray(quedata3, arrScope3);
    QueToArray(quedata4, arrScope4);
}

Invalidate();//刷新顯示 

由于自己做的一個(gè)調(diào)試軟件通道特別多，而且沒有固定的通道，需要做到隨意添加曲線的功能，并且還由于美觀原因就沒有采用這種做法。

于是，我去學(xué)習(xí)了一下scottplot和Oxyplot控件，學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于動(dòng)態(tài)曲線，Oxyplot控件顯示的更好且操作更方便，Scottplot在靜態(tài)曲線上則更有優(yōu)勢(shì)，數(shù)據(jù)可達(dá)百萬(wàn)級(jí)別。

經(jīng)過甄別，我選擇了Oxyplot控件。

示波器大致界面（這里我自己做的模擬數(shù)據(jù)方便展示）：

思路

1、首先我們先和上方一樣，肯定要定義一個(gè)數(shù)據(jù)緩存的隊(duì)列。不過，我們這里先定義了一個(gè)曲線實(shí)體類，用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，定義了一個(gè)公共類來(lái)緩存曲線以及索引曲線的名字，隊(duì)列采用的是阻塞隊(duì)列（生產(chǎn)者與消費(fèi)者問題）。

2、模擬一下生產(chǎn)數(shù)據(jù)，存入隊(duì)列

3、在另一個(gè)線程里面不斷去索引所添加的曲線，自己可以封裝一下添加和刪除曲線的方法，這里就不展示了。

就這樣，示波器功能就完成了。我采用阻塞隊(duì)列這種方式去顯示實(shí)時(shí)波形，不知道還有沒有別的方法去實(shí)現(xiàn)，有好的見解可以評(píng)論區(qū)留言。

注意

當(dāng)然，上面做的過程中還有一些錯(cuò)誤得必坑：

1、我存儲(chǔ)的時(shí)候不存儲(chǔ)時(shí)間可以不？我覺得實(shí)際過程中如果橫坐標(biāo)為點(diǎn)的個(gè)數(shù)的話，那你曲線采樣的時(shí)間則是消費(fèi)者的延時(shí)時(shí)間，特別是在出現(xiàn)故障再次恢復(fù)曲線時(shí)會(huì)出現(xiàn)時(shí)間間隔導(dǎo)致波形問題。

2、遍歷曲線之前要先轉(zhuǎn)化為list，不要在foreach里面去tolist，當(dāng)你添加曲線時(shí)偶爾會(huì)報(bào)錯(cuò)。

3、消費(fèi)者的時(shí)間可以往短了放，因?yàn)槟銠M坐標(biāo)為時(shí)間，不會(huì)影響實(shí)際的波形。

4、就是多線程里this.Invok的問題了，千萬(wàn)不要為了省事情，while循環(huán)里面先套個(gè)Invoke再說(shuō)，這樣是會(huì)耗時(shí)間的，只要針對(duì)你需要委托的地方用就行，別亂用。

總結(jié)

C# 上位機(jī)軟件不僅實(shí)現(xiàn)了基本的示波器功能，還提供了豐富的擴(kuò)展特性，極大地方便了在研發(fā)、測(cè)試和維護(hù)過程中對(duì)電信號(hào)的監(jiān)測(cè)與分析。

最后

以上就是基于C#實(shí)現(xiàn)高效示波器功能的的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于C#實(shí)現(xiàn)高效示波器的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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