基于 DirectX 的精美示波器

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引言

这个项目是一个简单的示波器，可以连接到任何应用程序。该软件的图形基于Direct3D，这使得场景类似于物理示波器；并且大部分工作负载由GPU执行，而不是CPU。

如果您的应用程序处理数字解调，那么这个项目非常适合您。具体来说，如果您的应用程序解调 PSK 数据，那么您可以使用这个软件示波器来查看输出数据的星座图。示波器可以显示任何速率的数据。您只需要在您的应用程序中植入一小段代码，我的可执行示波器将通过进程间通信 (IPC) 与您的应用程序进行通信。如果您不知道 IPC，请不要担心。您只需要将其复制并粘贴到您自己的代码中即可。

背景

在继续之前，我建议您下载并运行演示应用程序。这将帮助您对示波器的外观以及它如何连接到数据源（即您的应用程序）有一个基本的了解。演示应用程序包含一个数据源“Signal Generation.exe”，它生成 QPSK 数据并运行示波器以同时显示星座图。

Using the Code

我将分四个步骤解释如何使用示波器

1. 在您的代码中，创建一个共享缓冲区。这将是存储星座数据和符号率的内存。您的应用程序将使用此缓冲区与我通信。将以下代码添加到您的应用程序。阅读注释以获取更多信息

#include "..\Oscilloscope\SharedBuffer.h"
// Specify the path to SharedBuffer.h

// Global Variable
SHARED_BUFFER *pSharedBuffer = NULL;
HANDLE hMapFile = NULL;
// Global Variable

bool CreateMapFile(void)
// Call this function from inside
// the entry-point of your code. Must return true.
{
    TCHAR szMapName[] = L"MyFileMappingObject";

    hMapFile = CreateFileMapping(
        INVALID_HANDLE_VALUE,    // use paging file
        NULL,            // default security 
        PAGE_READWRITE,        // read/write access
        0,            // max. object size 
        sizeof(SHARED_BUFFER),    // buffer size  
        szMapName);        // name of mapping object

    if (!hMapFile) 
    { 
        MessageBox(NULL, L"Could not open file mapping object.", 
                   L"Error", MB_OK | MB_ICONERROR);
        return false;
    } 

    pSharedBuffer = (SHARED_BUFFER *) MapViewOfFile(
        hMapFile,            // handle to mapping object
        FILE_MAP_ALL_ACCESS,    // read/write permission
        0,
        0,
        sizeof(SHARED_BUFFER));

    if (!pSharedBuffer) 
    { 
        MessageBox(NULL, L"Could not map view of file.", 
                         L"Error", MB_OK | MB_ICONERROR);
        return false;
    }

    return true;
}

void CloseMapFile()
// Call this function just before the exit point of your code.
{
    if(pSharedBuffer)
        UnmapViewOfFile(pSharedBuffer);
    pSharedBuffer = NULL;

    if(hMapFile)
        CloseHandle(hMapFile);
    hMapFile = NULL;
}

2. 现在，您有责任将星座数据（样本数据的 X 和 Y 分量）与符号率同步地存储在共享缓冲区中。例如，如果符号率为 2000，则必须每 0.5 秒在共享缓冲区中存储 1000 个样本。样本最好在 [-1, 1] 范围内。pSharedBuffer->x 和 pSharedBuffer->y 是循环缓冲区；也就是说，每当您到达这些缓冲区的末尾时，您必须环绕到它们的开头。示波器也以循环方式读取这些缓冲区。缓冲区长度由 BUFF_SIZE 定义。结构 SHARED_BUFFER 在 SharedBuffer.h 中声明。
3. 运行示波器以查看星座图。将以下代码片段添加到您的代码中

STARTUPINFO si;
PROCESS_INFORMATION pi;
ZeroMemory(&si, sizeof(si));
ZeroMemory(&pi, sizeof(pi));
CreateProcess(L"Oscilloscope.exe", NULL, NULL, NULL, TRUE, NULL, 
              NULL, NULL, &si, &pi);

4. 我的示波器将初始化 pSharedBuffer->hWnd 以指向自身。所以，当您完成使用示波器后，您可以轻松关闭它

PostMessage(pSharedBuffer->hWnd, WM_QUIT, 0, 0);

备注

1. 要使用可执行示波器，不需要额外的文件或模块。但是，如果您想自定义示波器代码，或编译并构建它，您必须安装 DirectX 9.0 SDK 并将其与 Visual Studio 集成。
2. 第一个版本用于演示，可能会发生更改和改进。您的想法、建议和经验可以帮助我改进应用程序。我期待收到您的来信。

历史

• 2009 年 11 月 1 日：上传第一个版本。等待反馈。