MFC 編寫示波器控件：參考開源專案與核心模組拆解

需求回顧

• 通道數 1-10 可配置
• 採樣點數達 1024
• 波形圖 / 柱狀圖 切換顯示
• 滑鼠拖曳調整水平/垂直分辨率 (時基/電壓刻度)
• 檔案讀寫 (波形資料持久化)
• 封裝為 DLL 供客戶端調用

架構設計

// 核心介面 (匯出)
class __declspec(dllexport) COscilloscopeCtrl : public CWnd {
public:
    void SetChannelCount(int n);
    void SetSampleRate(double rate);
    void AddData(int ch, const double* samples, int count);
    void SetDisplayMode(Mode mode); // Wave / Bar
    void SetTimeBase(double secPerDiv);
    void SetVoltageScale(double voltPerDiv);
    bool SaveToFile(LPCTSTR path);
    bool LoadFromFile(LPCTSTR path);
protected:
    afx_msg void OnPaint();       // 雙緩衝繪製
    afx_msg void OnMouseMove(...); // 拖曳調整刻度
    afx_msg void OnLButtonDown/Up();
    DECLARE_MESSAGE_MAP()
};

關鍵技術點

1. 雙緩衝繪製：CMemDC 避免閃爍，OnPaint 中繪製網格、波形、游標。
2. 座標映射：邏輯座標 (時間/電壓) ↔ 螢幕像素，支援縮放平移矩陣。
3. 資料結構：std::vector> 或環形緩衝區存儲各通道波形。
4. 滑鼠互動：OnLButtonDown 記錄起始點，OnMouseMove 計算位移 → 更新時基/電壓刻度 → Invalidate() 重繪。
5. 序列化：CArchive 或自定義二進制格式存檔，含版本號、通道數、採樣率、原始資料。

開源參考專案

• CodeProject: Oscilloscope Control for MFC (完整源碼、支援多通道、縮放、存檔)
• GitHub MFC oscilloscope 多個衍生專案
• 關鍵字搜尋：CWaveFormCtrl、COscilloscope、ChartCtrl (通用圖表控件可改造)

DLL 匯出設定

// OscilloscopeCtrl.h
#ifdef OSCILLOSCOPE_EXPORTS
#define OSC_API __declspec(dllexport)
#else
#define OSC_API __declspec(dllimport)
#endif

class OSC_API COscilloscopeCtrl : public CWnd { ... };

專案屬性 → C/C++ → Preprocessor → OSCILLOSCOPE_EXPORTS。

客戶端測試程式

// MFC 對話框專案
COscilloscopeCtrl m_scope;
BOOL OnInitDialog() {
    m_scope.SubclassDlgItem(IDC_OSC_PLACEHOLDER, this);
    m_scope.SetChannelCount(4);
    m_scope.SetTimeBase(0.001); // 1ms/div
    m_scope.SetVoltageScale(1.0); // 1V/div
    // 模擬資料
    std::vector sine(1024);
    for (int i=0;i<1024;i++) sine[i]=sin(i*0.1);
    m_scope.AddData(0, sine.data(), 1024);
    return TRUE;
}