Qt+TiePieHS3开发笔记（二）：HS3发送器发出内置波形、直连示波器，示波器检测内置波形Demo

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Qt开发专栏：三方库开发技术

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前言

  波形数据是算法模型数据，通过设备环能将其当作信号换发射出去。

Demo

  

TiePie Handyscope HS3的基本开发流程

概述

  使用 libtiepie-hw 库控制仪器、执行测量，需要遵循以下步骤：

• 步骤一：Initialize the library --- 初始化库
• 步骤二：Update the device list --- 更新设备列表
• 步骤三：Open the required device(s) --- 打开所需设备
• 步骤四 ：Setup the Oscilloscope --- 配置示波器
  -- Setup the oscilloscope channels --- 配置示波器通道
  -- Setup the oscilloscope timebase --- 配置示波器时基
  -- Setup the trigger (channels and device) --- 配置触发（通道与设备）
• 步骤五：Setup the Generator --- 配置信号发生器
• 步骤六：Start a measurement --- 启动一次测量
• 步骤七：Wait for the measurement to be ready --- 等待测量就绪
• 步骤八：Retrieve the measured data --- 获取测量数据
• 步骤九：Close the device(s) --- 关闭设备
• 步骤十：Exit the library --- 退出库

Demo实现步骤

步骤一：初始化库

  用于初始化和退出库以及从库本身检索信息的函数。

  加载库后，必须先对其进行初始化，然后才能使用库中的函数。在关闭库之前，当使用库的应用程序不再需要它时，必须调用tiepie_hw_fini()来清除和释放库使用的资源。

  

步骤二：更新设备列表

  

步骤三：打开所需设备

  

  

步骤四：配置示波器

  

步骤五·：配置信号发生器

  

步骤六：启动信号发生器，再启动测量

  

步骤七：循环检测测量，获取测量数据

  

步骤八：先停止使能输出

  

步骤九：发生器关闭输出驱动

  

步骤十：关闭设备

  

步骤十一：退出库

  

Demo运行结果

  

相关函数原型

  在每个库函数调用时，都会设置一个状态标志，指示函数是如何执行的。当函数调用的行为与预期不同时，请检查状态以查找可能的原因。

• TiePie::Hardware::DeviceListItem::canOpen()：以某功能打开
• TiePie::Hardware::DeviceListItem::openOscilloscope()：打开示波器
• TiePie::Hardware::Oscilloscope::setMeasureMode()：设置测量模式
• TiePie::Hardware::Oscilloscope::setSampleRate()：设置采样率
• TiePie::Hardware::Oscilloscope::setRecordLength()：设置记录长度
• TiePie::Hardware::OscilloscopeChannel::setEnabled()：通道使能
• TiePie::Hardware::OscilloscopeChannel::setRange()：通道测量范围
• TiePie::Hardware::OscilloscopeChannel::setCoupling()：测量类型
• TiePie::Hardware::OscilloscopeChannel::start()：开始测量
• TiePie::Hardware::OscilloscopeChannel::recordLength()：数据长度
• TiePie::Hardware::OscilloscopeChannel::getData()：获取数据
• TiePie::Hardware::DeviceListItem::openGenerator()：打开发生器
• TiePie::Hardware::Generator::setSignalType()：设置信号类型
• TiePie::Hardware::Generator::setFrequency()：设置频率
• TiePie::Hardware::Generator::setAmplitude()：设置幅值
• TiePie::Hardware::Generator::setOffset()：设置偏移
• TiePie::Hardware::Generator::setOutputEnable()：设置输出使能
• TiePie::Hardware::Generator::start()：开始输出

Demo源码

void Hs3Manager::testGeneratorAndMeasurement()
{
    // sdk版本
    LOG << QSTRING("Library version: %1.%2.%3")
           .arg(TIEPIE_HW_VERSION_MAJOR)
           .arg(TIEPIE_HW_VERSION_MINOR)
           .arg(TIEPIE_HW_VERSION_PATCH);
    // 步骤一: 初始化sdk
    TiePie::Hardware::Library::init();
    // 步骤二: 允许探测开启，刷新列表
    TiePie::Hardware::Network::setAutoDetectEnabled(true);
    // 步骤三: 刷新设备列表（探测刷新）
    TiePie::Hardware::DeviceList::update();
    // 步骤四: 打开第一个设备
    if(TiePie::Hardware::DeviceList::count() == 0)
    {
        LOG << "if(TiePie::Hardware::DeviceList::count() == 0)";
        TiePie::Hardware::Library::fini();
        return;
    }
    // 步骤五：获取项目智能指针（默认返回就是智能指针）
    std::unique_ptr<TiePie::Hardware::DeviceListItem> pItemPtr = TiePie::Hardware::DeviceList::getItemByIndex(0);
    if(!pItemPtr)
    {
        LOG << "if(!pItemPtr)";
        TiePie::Hardware::Library::fini();
        return;
    }
    // 步骤六：打印设备基础信息
    TiePie::Hardware::DeviceListItem *pItem = pItemPtr.get();
    LOG << QString("===== 设备信息 =====");
    LOG << QString("设备名称：%1").arg(QString::fromStdString(pItem->name()));
    LOG << QString("序列号：%1").arg(pItem->serialNumber());
    QStringList strList;
    {
        if(pItem->types() & TIEPIE_HW_DEVICETYPE_OSCILLOSCOPE)
        {
           strList << QSTRING("Oscilloscope(示波器)");
        }
        if(pItem->types() & TIEPIE_HW_DEVICETYPE_GENERATOR)
        {
           strList << QSTRING("Generator(信号源)");
        }
        if(strList.size() == 0)
        {
            strList << QSTRING("Unknow");
        }
    }
    LOG << QString("有效类型：%1").arg(strList.join(","));

/*↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ 示波器 配置部分 ↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓*/
    // 步骤七: 打开信号发生器
    std::unique_ptr<TiePie::Hardware::Oscilloscope> oscPtr;

    if(!pItem->canOpen(TIEPIE_HW_DEVICETYPE_OSCILLOSCOPE))
    {
        LOG << "if(!pItem->canOpen(TIEPIE_HW_DEVICETYPE_OSCILLOSCOPE))";
        TiePie::Hardware::Library::fini();
        return;
    }
    oscPtr = pItem->openOscilloscope();
    if(!oscPtr)
    {
        LOG << "Failed to openOscilloscope()";
        TiePie::Hardware::Library::fini();
        return;
    }
    // 步骤八: 设置 示波器 参数
    TiePie::Hardware::Oscilloscope * pOsc = oscPtr.get();
    {
        LOG << pOsc;
        // 设置采集模型: 块采集模式 示波器在块采集时，会持续循环往片上缓存写采样点；当触发条件满足，就停止采集
        pOsc->setMeasureMode(TIEPIE_HW_MM_STREAM);
        // 设置采样率 1MHz
        pOsc->setSampleRate(100);
        // 设置记录长度
        pOsc->setRecordLength(100);
        // 设置预触发采样比例（仅TIEPIE_HW_MMB_BLOCK块采集摸生效, 0: 触发到来那一刻，才开始采集, 50: 触发到来那一刻，总记录一半是出发前的，一半是触发后的）
//        pOsc->setPreSampleRatio(0);
        // 设置通道1
        const TiePie::Hardware::Oscilloscope::Channels & channels = pOsc->channels;
        TiePie::Hardware::OscilloscopeChannel * pChannel1 = channels[0].get();
        {
            pChannel1->setEnabled(true);
            pChannel1->setRange(4.0);
            pChannel1->setCoupling(TIEPIE_HW_CK_DCV);
        }
    }

/*↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑ 示波器 配置部分 ↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑*/


/*↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ 信号发生器 配置部分 ↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓*/
    // 步骤七: 打开信号发生器
    std::unique_ptr<TiePie::Hardware::Generator> genPtr;

    if(!pItem->canOpen(TIEPIE_HW_DEVICETYPE_GENERATOR))
    {
        LOG << "if(!pItem->canOpen(TIEPIE_HW_DEVICETYPE_GENERATOR))";
        TiePie::Hardware::Library::fini();
        return;
    }
    genPtr = pItem->openGenerator();
    if(!genPtr)
    {
        LOG << "Failed to openGenerator()";
        TiePie::Hardware::Library::fini();
        return;
    }
    // 步骤八: 设置 发生器 参数
    TiePie::Hardware::Generator *pGen = genPtr.get();
    {
        // 设置信号类型
        pGen->setSignalType(TIEPIE_HW_ST_TRIANGLE);
        // 设置信号频率
        pGen->setFrequency(100);        // 100 Hz（为了让打印看到效果，可以判断数据）
        // 设置输出幅值
        pGen->setAmplitude(2);          // 2 V
        // 设置峰值偏移
        pGen->setOffset(0);             // 0 V
        // 打开硬件输出通道
        pGen->setOutputEnable(true);
    }
/*↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑ 信号发生器 配置部分 ↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑*/
    // 步骤九: 开始发生器，开始示波器（必须要先开启发生器，否则先开启示波器会崩溃）
//    pGen->start();
    pOsc->start();

    // 步骤十：等待60s
    QElapsedTimer elapsedTimer;
    elapsedTimer.start();
    while(elapsedTimer.elapsed() < 60 * 1000)
    {
        qApp->processEvents(QEventLoop::AllEvents, 1000);
//        LOG << elapsedTimer.elapsed() << pOsc->isDataReady();
        // 读取数据
        if(pOsc->isDataReady())
        {
            quint64 size = pOsc->recordLength();
            std::vector<float> buf(size);
            float *pBuf = &buf[0];
            pOsc->getData(&pBuf, 1, 0, size);
            QString str;
            for(int index = 0; index < size; index++)
            {
                if(index == 0)
                {
                    str += QSTRING("%1").arg(buf[index]);
                }else{
                    str += QSTRING(",%1").arg(buf[index]);
                }
            }
            LOG << "==============================================================";
            LOG << size << str;
        }
    }
    // 步骤十一: 停止输出波形，,但硬件输出缓冲/输出驱动仍然保持导通，输出引脚依然有电平；
    pGen->stop();
    // 步骤十二: 关断输出驱动, 等于将BNC输出断开
    pGen->setOutputEnable(false);
    // 步骤是三: 释放sdk
    TiePie::Hardware::Library::fini();
}

工程模板v1.1.0

  

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