Scope 波形分析

功能概述

Scope模式是一种高精度同步数据采集和显示工具，用于开发调试阶段的信号观测。它是Watch模式的进阶版本，提供更高的采样频率和同步采集能力。

应用场景

实时信号观测：观察控制系统的实时响应
参数标定：调整控制器参数并实时观察效果
系统调试：分析系统动态响应特性
性能分析：评估系统在不同工况下的性能表现

核心特性

特性	说明
高速采集	最低可至 5ms/10ms 刷新频率
同步采集	所有变量在同一 XCP DAQ 周期内采集
时间戳对齐	同一采样点的所有变量使用相同时间戳
批量传输	使用批量数据包传输，确保数据一致性

打开 Scope 窗口

方式一：资源管理器右键菜单

在资源管理器中展开工程节点
右键点击 Scope 节点
选择「打开Scope窗口」
Scope窗口将在右侧停靠区域显示

方式二：配置激活时自动打开

在资源管理器中双击Scope配置实例
或右键选择「激活配置」
系统自动打开Scope窗口并加载配置

窗口特性：
- Scope窗口是一个可停靠窗口（Dock Widget）
- 默认位置：右侧停靠区域
- 支持：移动、浮动、关闭

配置 Scope

1. 选择观测变量

在资源管理器中，展开「工程」→「Variables」节点
右键需要观测的变量
选择「添加到 Scope」
变量将添加到Scope变量列表中

2. 配置采样参数

在资源管理器中，右键「Scope」节点
选择「配置采样参数」
设置以下参数：

参数	默认值	说明
刷新频率	10ms	可选：5ms/10ms/20ms/50ms/100ms
同步刷新	是	所有变量同一周期采集
时间窗口	10000ms	波形显示的时间范围

3. 变量数量限制

Scope模式根据刷新频率动态限制变量数量：

maxVars = min(16, 1000 / refreshRate)

刷新频率	最大变量数
5ms	16
10ms	32
20ms	50
50ms	20
100ms	10

Scope 窗口布局

Scope 窗口
├── 当前配置信息
│   ├─────────────────────┬───────────────────┐
│   │ 配置摘要：           │ 变量列表(8个)：    │
│   │ ScopeConfig1        │ ┌─────────────┐   │
│   │ 刷新频率: 10ms      │ │ var-1       │   │
│   │                     │ │ var-2       │   │
│   │ [在资源管理器中编辑] │ │ var-3       │   │
│   │                     │ │ ...         │   │
│   │                     │ └─────────────┘   │
│   └─────────────────────┴───────────────────┘
│
├── 采集控制
│   ├── 状态：等待 | 变量数：5/32
│   └── [启动采集] [停止采集]
│
└── 波形显示区域
    ├── 时间轴
    ├── 变量波形（每条曲线带颜色标识）
    └── 游标工具

界面元素说明

元素	功能	交互方式
配置区（左侧）	显示配置基本信息	只读显示
变量列表（右侧）	显示变量名称列表	只读显示
在资源管理器中编辑	跳转到资源管理器	点击
状态行	显示采集状态和参数	实时更新
变量数显示	显示当前变量数/最大变量数	实时更新
启动采集按钮	启动采集功能	点击
停止采集按钮	停止采集功能	点击

状态说明

状态	描述	允许操作
等待	未启动采集	启动采集
采集中	正在持续采集数据	停止采集
暂停	采集暂停	继续采集、停止采集

操作流程

启动采集

确认变量已配置（至少一个变量）
点击「启动采集」按钮
状态变为「采集中」
波形图开始实时更新

停止采集

点击「停止采集」按钮
采集停止，状态变为「等待」
波形图冻结在最后状态

数据管理

手动保存数据

点击「保存数据」按钮
选择保存格式（XCPData）
输入数据名称
系统保存数据到工程数据目录

数据格式

存储格式：.xcpdata（内部格式）
导出格式：支持导出为 CSV 格式

与其他模式的关系

与 Watch 的关系

可同时运行：Scope 和 Watch 可以同时运行
独立配置：Scope 和 Watch 拥有独立的变量列表和配置
刷新频率差异：
Scope 刷新频率高（5-10ms），适合观察变量变化趋势
Watch 刷新频率低（100ms+），适合观察变量当前值
使用场景：在Scope采集波形时，可以同时用Watch观察其他变量
配置复制：支持将Scope变量列表复制到Watch，反之亦然

与 Recorder 的关系

互斥运行：Recorder 运行时，Scope 必须暂停采集
独占资源：Recorder 是高速采集（50μs 周期），需要独占通信资源
自动恢复：Recorder 停止后，Scope 自动恢复采集

与 Power-on Recorder 的关系

互斥运行：Power-on Recorder 运行时，Scope 必须暂停采集
独占资源：Power-on Recorder 需要独占通信资源进行上电录制
自动恢复：Power-on Recorder 停止后，Scope 自动恢复采集

注意事项

提示：Scope模式需要较高的通信带宽，建议在需要高精度观测时使用。

重要：变量数量受刷新频率限制，请根据实际需求选择合适的刷新频率。

注意：Scope和Watch可以同时运行，在Scope采集波形时，可以用Watch观察其他变量的当前值。

重要：Recorder 或 Power-on Recorder 运行时，Scope 窗口会暂停采集并显示提示信息，停止后会自动恢复。

故障排查

无法启动采集

可能原因：
- 设备未连接
- 变量地址未解析
- 没有配置观测变量

解决方案：
1. 检查设备连接状态
2. 解析变量地址
3. 添加观测变量

波形不更新

可能原因：
- DAQ未启动
- 通信中断
- 变量配置错误

解决方案：
1. 检查DAQ状态
2. 检查设备连接
3. 验证变量配置