LabVIEW程序设计与虚拟仪器之第4章图形显示
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左上角的下拉列表框中可以选择坐标轴X和Y；下面是数据格 式设定栏，其中前四项是十进制表示，中间三项分别是十六
进制、八进制和二进制表示，接下来是绝对时间和相对时间；
数据格式设定栏的右侧根据左侧的内容进一步设置数据或时 间。 线条设置(Plots)选项如图4-9所示，用于设置与图形线条 相关的属性。最上面一栏可选择要设定的曲线；Name栏设定 曲线名称；下面的四个选项分别用来设定线条类型、线宽、 点型和连线方式；右侧的Colors栏用于设定线条和数据点的颜 色。
Formatting…用于设置数据格式。选择该项弹出Waveform
Graph属性对话框的Format and Precision页，在该页中可以设 定刻度数据的显示格式。
第4章 图形显示
图4-5 刻度类型为任意刻度
第4章 图形显示
图4-6 增加新刻度
第4章 图形显示
可以选择是否显示主刻度和副刻度数字及刻度线。
第4章 图形显示
图4-14 标尺图例：刻度格式按钮弹出菜单
第4章 图形显示
4．游标图例 游标图例用来读取Waveform Graph上某一点的确切坐标值， 坐标值显示在光标控制工具中。在游标图例中可以编辑改变光 标名称和光标点的坐标位置，使用定位工具拖动下边沿可以增 加多个光标。每一行的右边有3个按钮，分别是移动控制按钮 (用于决定光标是否接受光标移动器的移动控制)、光标外观按 钮(用于控制光标的外观和视觉效果)、移动方式按钮(用于确定 是否锁定光标的移动路径)。 4.1.3 Waveform Graph使用举例 在第2章和第3章的举例中已经涉及到Waveform Graph，这里 将通过一些实际例程说明Waveform Graph的使用。 【例4.1】 使用Waveform graph显示正弦波和余弦波。 VI的前面板和程序框图如图4-15所示。加除法节点的目的 是使得波形更光滑。
【例4.2】 设计一个平均数滤波器程序，测量一个信号的
电流值并进行滤波处理，以前5个点的平均值作为滤波方法， 共测量50个点，同时显示实际信号和滤波后的信号。
VI的前面板和程序框图如图4-18所示。在程序中，用
Random Number(0～1)节点模拟测量结果。
第4章 图形显示
图4-18 例4.2的前面板和程序框图
第4章 图形显示
图4-15 例4.1的前面板和程序框图
第4章 图形显示
LabVIEW中的Waveform Graph控件可以将当前显示的波
形存储成图片文件记录在计算机中，方法是：在右键弹出的
快捷菜单中选择“导出”—“导出简化图像”，打开输出图 片的对话框，如图4-16所示，可以选择输出到剪贴板或者输
本编辑工具单击波形控制工具上的名称可以进行修改。默认情 况只显示第一条波形的图例，使用定位工具拖动下边沿可以填
加图例。
第4章 图形显示
2．图形工具选板 图形工具选板用来选择鼠标操作模式，共有3个按钮。十 字标志按钮用于切换操作模式和普通模式；第二个按钮是缩放 工具按钮，共有6个选项，从左到右，从上到下依次是按鼠标 拖拽出来的矩形放大、按鼠标拖拽水平放大、按鼠标拖拽垂直 放大、取消最近一次的操作、按鼠标所在点位置放大和按鼠标 所在点位置缩小，如图4-13所示；第三个按钮是平移工具，用 于在X-Y平面上移动可视区域的位置。
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4.2 Chart（波形图表）控件
Waveform Chart的前面板如图4-19所示。 从前一节的例子运行中我们看到，Waveform Graph在接收 新数据时，先将已有数据波形完全清除，然后根据新数据重新 绘制波形，而且波形图输入是一个双精度浮点数组。而 Waveform Chart是保存旧数据，新数据依次添加到旧数据后面， 波形连续向前推进显示，这种方式能够清楚地观察数据的变化 过程，所以输入是双精度浮点数。
使得所有输入数据都显示出来。
Loose Fit用于取整。默认情况，该选项有效，终止刻度标记 把刻度舍入到刻度间距的整数倍的位置。若想让刻度精确到与输 入数据长度一致，需要关闭该选项。 Visible Scale Label用于控制X刻度标签名称是否显示。
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2．Y坐标选项(Y Scale)
习题4
第4章 图形显示
Graph(事后记录图，波形图)和Chart(实时趋势图，波形 图表)是图形显示的两类主要控件。这两类控件的区别在于两 者数据组织方式及波形的刷新方式不同。Chart将数据在坐标 系中实时、逐点地显示出来，可以反映被测物理量的变化趋势， 例如显示一个实时变化的波形或曲线，传统的模拟示波器和波 形记录仪就是按照这种方式显示的。而Graph则是对已采集数 据进行事后处理的结果，它先将被采集数据存放在一个数组之 中，然后根据需要将这些数据组织成所需的图形一次性显示出 来。缺点是没有实时显示，但其表现形式较丰富。例如，采集 了一个波形后，经处理可以显示其频谱图。
Y坐标选项的内容与X坐标选项的内容完全一样，只是对
纵轴有效。 3．属性设置(Properties)
Properties中的选项一般在快捷菜单中都能找到，这里作系
统介绍。属性对话框包括5项：Appearance、Format and Precision、Plots、Scales、Cursor。
外观设置(Appearance)选项如图4-7所示。Label栏用来设置
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图4-8 显示格式选项
第4章 图形显示
图4-9 曲线选项
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标尺属性设置(Scales)选项如图4-10所示，最上方的下拉 列表框用于选择当前设定的坐标轴；Name设定坐标轴的名称； Show scale label设置是否显示坐标名称；Show scale设置是否 显示坐标轴的刻度和名称；Log设置是否采用对数坐标； Inverted设置是否反转坐标轴方向；Autoscale设置是否自动选 择标尺量程；Scaling Factors用于设置默认的显示起始位置和 Delta；Scale Style and Calors用于设置标尺的样式和颜色； Grid Style and Colors用于设置网络线的样式和颜色。 光标设置(Cursor)选项如图4-11所示。最上方的下拉列表 用于选择当前设置的光标；Name栏设置光标名称；接下来的 四个属性选项分别设置光标的线型、线宽、光标十字线交点 的形状；Cursor color设置光标颜色；Show name设置是否显示 光标名称；Show cursor设置是否显示光标；Allow dragging设 置光标的拖动属性。
第4章 图形显示
第4章
图形显示
4.1 Graph控件
4.2 Chart控件 4.3 XY Graph
4.4 Express XY Graph
4.5 Intensity Graph和Chart 4.6 Digital Waveform Graph 4.7 三维图形控件 4.8 图形控件(Picture)
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图4-10 标尺选项
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图4-11 Cursor游标选项
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4.1.2 Waveform GraFra Baidu bibliotekh组成元素的使用方法
根据图4-2所示，分别介绍Waveform Graph的部分组成元素
的使用方法。 1．波形设置工具
利用波形设置工具可以定义波形的各种相关参数。使用文
arbitrary。默认情况下uniform被选中，刻度根据数组中的数据
长度自动标注，刻度标记均匀分布。此时，添加刻度Add Maker和Delete Maker选项被禁用。如果想详细了解所显示波
形中某些点的具体变化情况，可以选择arbitrary任意标注X刻
度，使网络线恰好落在这些点上。
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Waveform Chart内置了一个缓冲器，用来保存历史数据并
接收新数据，缓冲区容纳不下的旧数据被舍弃。该缓冲区的数 据存储方式可以看做是先进先出的队列模式，默认情况下，这
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个缓冲的大小是1 KB，即最大数据显示长度为1024个。通过 Waveform Chart右键弹出的快捷菜单中的Chart History Length… 可以设定缓冲区的长度。 绘制单曲线时，Waveform Chart可以接收的数据格式有数 据和数组两种。当输入数据时，曲线每次向前推进一个点；当 输入数组数据时，数组每次推进的点数等于数组的长度。绘制 多条曲线时，可以接收的数据也是两种，第一种是将每条曲线 的一个新数据点(数值)打包成簇，然后输入到Waveform Chart 中，此时，Waveform Chart为所有曲线同时推进一个点；第二 种是将每条曲线的一个数据点打包成簇，若干个这样的簇作为 元素构建数组，再把数组传到Waveform chart中。数组中元素 个数决定绘制Chart时每次更新数据的长度，在这种数据格式下， Waveform Chart为所有曲线推进多个点。
出到文件。若选择输出到文件，需要选择输出路径，可以将
波形输出为图片文件。输出文件的格式有.emf和 .bmp两种。 将例4.1中的波形输出格式为.bmp的图片文件，如图4-17 所示。
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图4-16 输出波形为文件的对话框
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图4-17 将例4.1的波形输出为图片文件
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标签显示和标签的内容；Caption栏用来设置标题的显示和标题 的内容；Enable State栏用来设置Waveform Graph的状态；其余 几个选项用于是否显示特定的工具面板。
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图4-7 外观选项
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数据格式与精度(Format and Precision)选项如图4-8所示。
图4-3 Waveform Graph弹出菜单
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图4-4 X 标尺菜单
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设置刻度类型为任意刻度后，Waveform Graph控件上X轴
只有第一个和最后一个刻度显示，如图4-5所示。此时Add
Maker项为可选项，利用该项可以在鼠标指针所在的位置增加 新刻度及相应的竖直网络线，如图4-6所示。
Mapping用于设定刻度的映射方式，一种是默认的线性(linear) 关系；另一种是对数(logarithmic)关系，这种方式适合于输入信号
Style（样式）用于改变X轴刻度的标注风格，提供了9种风格，
以分贝为单位的情况，如声音的大小或电信号的功率等。
AutoScale X（自动调整X标尺）选项用于设置X刻度的自动 缩放功能。选中此项，X刻度将根据输入数据自动调整数值范围，
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图4-13 缩放工具
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3．标尺图例 标尺图例用于设定X和Y坐标的相关选项。每一行都包括 坐标名称编辑文本框、锁定自动缩放按钮、一次性自动缩放按 钮和刻度格式按钮。锁定自动缩放功能与前面讲到的XScaleAutoScale X功能等同。一次性自动缩放功能根据当前波形数据 对刻度进行一次性缩放。 在Operate Value(操作工具)状态单击刻度格式按钮，弹出 如图4-14所示的菜单。Format用于设置刻度显示的数据格式， 比如各种进制和科学计数法等；Precision定义数据精度； Mapping Mode用于选择映射关系；Visible Scale用于是否显示 整个刻度；Visible Scale Label仅在Visible Scale被选中时才可以 用，用于确定刻度标签是否显示；Grid Color选项用于打开颜 色拾取器。
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4.1 Graph（波形图）控件
所有的波形显示控件都位于Controls→新式→图形子模板 中，如图4-1所示。 默认，Waveform Graph控件上除绘图区域之外的可见元 素包括标签(Label)、图例(Plot Legend)、X刻度(X Scale)、Y 刻度(Y Scale)。典型的前面板结构还包括坐标设置工具(Scale Legend)、图形控制工具(Graph Palette)、光标控制工具(Cursor Legend)，如图4-2所示。 Waveform Graph的基本显示模式是等时间间隔地显示数 据点，既可以显示单个信号波形，也可以同时显示多个信号 波形。Waveform Graph显示波形以成批数据一次刷新方式进 行，数据输入的基本形式是数据数组、簇或波形数据。
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图4-1 Graph子模板
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图4-2 Waveform Graph
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4.1.1 Waveform Graph的属性设置 利用Waveform Graph右键弹出的快捷菜单(如图4-3所示) 可以设置Waveform Graph的一些最基本的属性。 1．X坐标选项(X Scale) X Scale子菜单如图4-4所示。刻度间隔Maker Spacing用于 指定刻度标记的分布类型，有两个选项均匀uniform和任意
进制、八进制和二进制表示，接下来是绝对时间和相对时间；
数据格式设定栏的右侧根据左侧的内容进一步设置数据或时 间。 线条设置(Plots)选项如图4-9所示，用于设置与图形线条 相关的属性。最上面一栏可选择要设定的曲线；Name栏设定 曲线名称；下面的四个选项分别用来设定线条类型、线宽、 点型和连线方式；右侧的Colors栏用于设定线条和数据点的颜 色。
Formatting…用于设置数据格式。选择该项弹出Waveform
Graph属性对话框的Format and Precision页，在该页中可以设 定刻度数据的显示格式。
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图4-5 刻度类型为任意刻度
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图4-6 增加新刻度
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可以选择是否显示主刻度和副刻度数字及刻度线。
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图4-14 标尺图例：刻度格式按钮弹出菜单
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4．游标图例 游标图例用来读取Waveform Graph上某一点的确切坐标值， 坐标值显示在光标控制工具中。在游标图例中可以编辑改变光 标名称和光标点的坐标位置，使用定位工具拖动下边沿可以增 加多个光标。每一行的右边有3个按钮，分别是移动控制按钮 (用于决定光标是否接受光标移动器的移动控制)、光标外观按 钮(用于控制光标的外观和视觉效果)、移动方式按钮(用于确定 是否锁定光标的移动路径)。 4.1.3 Waveform Graph使用举例 在第2章和第3章的举例中已经涉及到Waveform Graph，这里 将通过一些实际例程说明Waveform Graph的使用。 【例4.1】 使用Waveform graph显示正弦波和余弦波。 VI的前面板和程序框图如图4-15所示。加除法节点的目的 是使得波形更光滑。
【例4.2】 设计一个平均数滤波器程序，测量一个信号的
电流值并进行滤波处理，以前5个点的平均值作为滤波方法， 共测量50个点，同时显示实际信号和滤波后的信号。
VI的前面板和程序框图如图4-18所示。在程序中，用
Random Number(0～1)节点模拟测量结果。
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图4-18 例4.2的前面板和程序框图
第4章 图形显示
图4-15 例4.1的前面板和程序框图
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LabVIEW中的Waveform Graph控件可以将当前显示的波
形存储成图片文件记录在计算机中，方法是：在右键弹出的
快捷菜单中选择“导出”—“导出简化图像”，打开输出图 片的对话框，如图4-16所示，可以选择输出到剪贴板或者输
本编辑工具单击波形控制工具上的名称可以进行修改。默认情 况只显示第一条波形的图例，使用定位工具拖动下边沿可以填
加图例。
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2．图形工具选板 图形工具选板用来选择鼠标操作模式，共有3个按钮。十 字标志按钮用于切换操作模式和普通模式；第二个按钮是缩放 工具按钮，共有6个选项，从左到右，从上到下依次是按鼠标 拖拽出来的矩形放大、按鼠标拖拽水平放大、按鼠标拖拽垂直 放大、取消最近一次的操作、按鼠标所在点位置放大和按鼠标 所在点位置缩小，如图4-13所示；第三个按钮是平移工具，用 于在X-Y平面上移动可视区域的位置。
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4.2 Chart（波形图表）控件
Waveform Chart的前面板如图4-19所示。 从前一节的例子运行中我们看到，Waveform Graph在接收 新数据时，先将已有数据波形完全清除，然后根据新数据重新 绘制波形，而且波形图输入是一个双精度浮点数组。而 Waveform Chart是保存旧数据，新数据依次添加到旧数据后面， 波形连续向前推进显示，这种方式能够清楚地观察数据的变化 过程，所以输入是双精度浮点数。
使得所有输入数据都显示出来。
Loose Fit用于取整。默认情况，该选项有效，终止刻度标记 把刻度舍入到刻度间距的整数倍的位置。若想让刻度精确到与输 入数据长度一致，需要关闭该选项。 Visible Scale Label用于控制X刻度标签名称是否显示。
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2．Y坐标选项(Y Scale)
习题4
第4章 图形显示
Graph(事后记录图，波形图)和Chart(实时趋势图，波形 图表)是图形显示的两类主要控件。这两类控件的区别在于两 者数据组织方式及波形的刷新方式不同。Chart将数据在坐标 系中实时、逐点地显示出来，可以反映被测物理量的变化趋势， 例如显示一个实时变化的波形或曲线，传统的模拟示波器和波 形记录仪就是按照这种方式显示的。而Graph则是对已采集数 据进行事后处理的结果，它先将被采集数据存放在一个数组之 中，然后根据需要将这些数据组织成所需的图形一次性显示出 来。缺点是没有实时显示，但其表现形式较丰富。例如，采集 了一个波形后，经处理可以显示其频谱图。
Y坐标选项的内容与X坐标选项的内容完全一样，只是对
纵轴有效。 3．属性设置(Properties)
Properties中的选项一般在快捷菜单中都能找到，这里作系
统介绍。属性对话框包括5项：Appearance、Format and Precision、Plots、Scales、Cursor。
外观设置(Appearance)选项如图4-7所示。Label栏用来设置
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图4-8 显示格式选项
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图4-9 曲线选项
第4章 图形显示
标尺属性设置(Scales)选项如图4-10所示，最上方的下拉 列表框用于选择当前设定的坐标轴；Name设定坐标轴的名称； Show scale label设置是否显示坐标名称；Show scale设置是否 显示坐标轴的刻度和名称；Log设置是否采用对数坐标； Inverted设置是否反转坐标轴方向；Autoscale设置是否自动选 择标尺量程；Scaling Factors用于设置默认的显示起始位置和 Delta；Scale Style and Calors用于设置标尺的样式和颜色； Grid Style and Colors用于设置网络线的样式和颜色。 光标设置(Cursor)选项如图4-11所示。最上方的下拉列表 用于选择当前设置的光标；Name栏设置光标名称；接下来的 四个属性选项分别设置光标的线型、线宽、光标十字线交点 的形状；Cursor color设置光标颜色；Show name设置是否显示 光标名称；Show cursor设置是否显示光标；Allow dragging设 置光标的拖动属性。
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第4章
图形显示
4.1 Graph控件
4.2 Chart控件 4.3 XY Graph
4.4 Express XY Graph
4.5 Intensity Graph和Chart 4.6 Digital Waveform Graph 4.7 三维图形控件 4.8 图形控件(Picture)
第4章 图形显示
图4-10 标尺选项
第4章 图形显示
图4-11 Cursor游标选项
第4章 图形显示
4.1.2 Waveform GraFra Baidu bibliotekh组成元素的使用方法
根据图4-2所示，分别介绍Waveform Graph的部分组成元素
的使用方法。 1．波形设置工具
利用波形设置工具可以定义波形的各种相关参数。使用文
arbitrary。默认情况下uniform被选中，刻度根据数组中的数据
长度自动标注，刻度标记均匀分布。此时，添加刻度Add Maker和Delete Maker选项被禁用。如果想详细了解所显示波
形中某些点的具体变化情况，可以选择arbitrary任意标注X刻
度，使网络线恰好落在这些点上。
第4章 图形显示
Waveform Chart内置了一个缓冲器，用来保存历史数据并
接收新数据，缓冲区容纳不下的旧数据被舍弃。该缓冲区的数 据存储方式可以看做是先进先出的队列模式，默认情况下，这
第4章 图形显示
个缓冲的大小是1 KB，即最大数据显示长度为1024个。通过 Waveform Chart右键弹出的快捷菜单中的Chart History Length… 可以设定缓冲区的长度。 绘制单曲线时，Waveform Chart可以接收的数据格式有数 据和数组两种。当输入数据时，曲线每次向前推进一个点；当 输入数组数据时，数组每次推进的点数等于数组的长度。绘制 多条曲线时，可以接收的数据也是两种，第一种是将每条曲线 的一个新数据点(数值)打包成簇，然后输入到Waveform Chart 中，此时，Waveform Chart为所有曲线同时推进一个点；第二 种是将每条曲线的一个数据点打包成簇，若干个这样的簇作为 元素构建数组，再把数组传到Waveform chart中。数组中元素 个数决定绘制Chart时每次更新数据的长度，在这种数据格式下， Waveform Chart为所有曲线推进多个点。
出到文件。若选择输出到文件，需要选择输出路径，可以将
波形输出为图片文件。输出文件的格式有.emf和 .bmp两种。 将例4.1中的波形输出格式为.bmp的图片文件，如图4-17 所示。
第4章 图形显示
图4-16 输出波形为文件的对话框
第4章 图形显示
图4-17 将例4.1的波形输出为图片文件
第4章 图形显示
标签显示和标签的内容；Caption栏用来设置标题的显示和标题 的内容；Enable State栏用来设置Waveform Graph的状态；其余 几个选项用于是否显示特定的工具面板。
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图4-7 外观选项
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数据格式与精度(Format and Precision)选项如图4-8所示。
图4-3 Waveform Graph弹出菜单
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图4-4 X 标尺菜单
第4章 图形显示
设置刻度类型为任意刻度后，Waveform Graph控件上X轴
只有第一个和最后一个刻度显示，如图4-5所示。此时Add
Maker项为可选项，利用该项可以在鼠标指针所在的位置增加 新刻度及相应的竖直网络线，如图4-6所示。
Mapping用于设定刻度的映射方式，一种是默认的线性(linear) 关系；另一种是对数(logarithmic)关系，这种方式适合于输入信号
Style（样式）用于改变X轴刻度的标注风格，提供了9种风格，
以分贝为单位的情况，如声音的大小或电信号的功率等。
AutoScale X（自动调整X标尺）选项用于设置X刻度的自动 缩放功能。选中此项，X刻度将根据输入数据自动调整数值范围，
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图4-13 缩放工具
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3．标尺图例 标尺图例用于设定X和Y坐标的相关选项。每一行都包括 坐标名称编辑文本框、锁定自动缩放按钮、一次性自动缩放按 钮和刻度格式按钮。锁定自动缩放功能与前面讲到的XScaleAutoScale X功能等同。一次性自动缩放功能根据当前波形数据 对刻度进行一次性缩放。 在Operate Value(操作工具)状态单击刻度格式按钮，弹出 如图4-14所示的菜单。Format用于设置刻度显示的数据格式， 比如各种进制和科学计数法等；Precision定义数据精度； Mapping Mode用于选择映射关系；Visible Scale用于是否显示 整个刻度；Visible Scale Label仅在Visible Scale被选中时才可以 用，用于确定刻度标签是否显示；Grid Color选项用于打开颜 色拾取器。
第4章 图形显示
4.1 Graph（波形图）控件
所有的波形显示控件都位于Controls→新式→图形子模板 中，如图4-1所示。 默认，Waveform Graph控件上除绘图区域之外的可见元 素包括标签(Label)、图例(Plot Legend)、X刻度(X Scale)、Y 刻度(Y Scale)。典型的前面板结构还包括坐标设置工具(Scale Legend)、图形控制工具(Graph Palette)、光标控制工具(Cursor Legend)，如图4-2所示。 Waveform Graph的基本显示模式是等时间间隔地显示数 据点，既可以显示单个信号波形，也可以同时显示多个信号 波形。Waveform Graph显示波形以成批数据一次刷新方式进 行，数据输入的基本形式是数据数组、簇或波形数据。
第4章 图形显示
图4-1 Graph子模板
第4章 图形显示
图4-2 Waveform Graph
第4章 图形显示
4.1.1 Waveform Graph的属性设置 利用Waveform Graph右键弹出的快捷菜单(如图4-3所示) 可以设置Waveform Graph的一些最基本的属性。 1．X坐标选项(X Scale) X Scale子菜单如图4-4所示。刻度间隔Maker Spacing用于 指定刻度标记的分布类型，有两个选项均匀uniform和任意