虚拟示波器

为什么叫VOFA+？#

Volt/伏特、Ohm/欧姆、Fala/法拉、Ampere/安培，是电气领域的基础单位，与他们的发明者——4位电子物理学领域的科学巨人，分别同名。

他们的首字母共同构成了VOFA+的名字，作者想向大家传达VOFA+的愿景——在与电气打交道的领域里，如自动化、嵌入式、物联网、机器人等，都能看到VOFA+的身影。同时寓意每一位使用VOFA+的工程师，都可以站在巨人的肩膀上不断创新和探索。

设计理念#

人们为了建立与计算机交互的渠道，发明了命令行，但由于使用命令行要求人们像机器一样思考和发送指令，只有少数专家才能顺畅使用。 直到人们发明了图形界面，以一种感官动物习以为常的操作逻辑，才让更多人有充分发挥计算机优势的能力，推动了人类社会进入了信息时代。

在嵌入式硬件的调试中，尽管效率低下，工程师们还是十年如一日地使用着串口助手、超级终端这种命令行风格的数据收发工具，对硬件进行调试。

以下几个原因限制了硬件工程师在调试中使用图形界面：

• 对于硬件IO，直接输出字节流，编程难度最低；
• 如果使用功能相近的行业专用上位机来进行图形化，需要处理复杂的协议；
• 为了一个临时的调试需求，开发专用上位机，工作量大，得不偿失；
• 工程师同时懂硬件、又懂软件，可遇不可求。

VOFA+致力于降低图形化调试的门槛：

• 保留了传统字节流调试助手风格的数据收发功能，以应对非图形化调试需求；
• 通过直观极简的协议设计和方便快捷的命令绑定，硬件工程师无需处理复杂的协议逻辑，只需以面向串口助手的编程方式，就能获得强大的数据可视化、数据分析、使用控件发送指令的能力；
• 拥有一个可裁剪的系统，"丰俭由人"。通过添加控件的方式，工程师可以定制一个无限丰富的调试界面；也可以仅仅使用极简的字节流收发界面，无须担忧系统占用繁重；
• 拥有一个开放、开源的插件系统：
  • 用户可以定制符合自己需求的协议和控件；
  • 通过开源社区的力量，VOFA+的调试生态可以不断发展繁荣。

VOFA+特点概览#

• 平台支持：Windows、Linux、MacOS；
• 接口支持：串口（超高波特率，稳定支持）、网口(TCP客户端/服务端，UDP)；
• 协议支持：协议为插件，已开源，人人可编写。目前已支持CSV风格的字符串协议，和十六进制浮点数组形式的字节流协议；
• 控件支持：控件为插件，已开源，人人可编写。目前已支持波形图、按钮、状态灯、图片、滑动条、3D立方控件（可更换模型）等；
  • 2维度与3维，一个也不能拉下；
  • 自主研发的波形控件，支持每通道百万采样点的绘制，性能强劲；
  • 自主研发的波形控件，无缝嵌入了实时直方统计和点数可设置的傅里叶变换，可以使用VOFA+进行数据分析。
• 传统字节流收发调试功能依然支持；
• 拖拽方式添加控件，交互流畅自然；
• 快捷的命令、参数绑定系统，发送指令同样优雅。

快速开始

本文目标

本文以FireWater协议为例，教你快速开始第一次波形绘制，让你知道在VOFA+里绘制波形是多么容易的一件事情。

关于协议引擎，您需要注意：

• 不同协议，字节流收发区打印文本的情况有所不同；
• 如果您只是想将本软件当成串口助手使用，选择RawData协议，可以保证接收到什么打印什么；
• 请前往 协议引擎章节查看各协议详情。

绘图步骤#

1. 选择调试方式，并设置好参数#

2. 选择firewater协议引擎#

3. 发送数据#

以Arduino的代码为例：

void setup()

{

Serial.begin(115200);

}

float t = 0;

void loop()

{

t += 0.1;

Serial.print("d: %f, %f\n", sin(t), sin(2*t));

delay(100);

}

协议详情

关于协议的详细信息，请前往 协议引擎 章节查看。

4. 添加波形控件并绑定数据#

• 从控件栏拖出波形图;
• 右键菜单→绑定Y轴;
• 保证绿色条拖动到最右，这样波形图显示的才是最新的数据;
• 点击Auto，保证Y轴量程落在波形最大最小值范围内。