用 Excel 测试“绘制两点间连线”的算法
最近在研究和制作数字示波器，其中涉及一个小算法：需要将 ADC 采样的数值在 TFT LCD 屏幕上面显示并且用“线”连接起来。
ADC 按照时序对输入电压采样后，记录的是一个个的数值，如果显示的时候不用“线”连接它们，那么他们看上去就是这样的：
用直线连接以后，看上去就是这样了（垃圾 LM324 运放的模拟前端，方波波形变形严重到令人发指）：
X 轴（时间轴）的放大比率确定以后，ADC 采样值的相邻 2 点在屏幕上的间距也就确定了，连线算法要做的事情，就是将位于这两点间的直线上的 LCD 小点一个个点亮。
说实话，不是做数字示波器，我还真不太会用得到这个算法。我也没有查资料，直接就想到了“2分法”+ 递归来处理：
- 将起点（X1，Y1）和终点的坐标（X2，Y2）传入处理函数（命名叫 Process 吧）
- Process 计算这两个点的 X 轴和 Y 轴间距 dX =（X2 - X1）和 dY = （Y2 – Y 1）
- 如果 dX、dY 都等于 0，那么说明起点和重点已经连上了，结束处理
- 否则，得到中点（nX，nY）=（X1 + dX，Y1 + dY）
- 把中点（nX，nY）点亮
- 将起点、中点作为新的参数调用 Process
- 将中点、终点作为新的参数调用 Process
- 搞定。
算法是有了，但是，要到数字示波器上面直接调试，还挺麻烦的，因为要对记录 ADC 采样值的数组、LCD 屏幕显存数组、LCD 驱动程序等等软硬件相关的部分同时修改，并且还要硬件上调试才能看到结果。昨天硬件又不在手边，也没法调试。所以，就想到了 Excel。Excel 那些格子（Cell）模拟 LCD 界面那是极方便的，以前干过很多次了。
- 首先，在 Excel 上面框出来一片格子（Cells）当作显示器屏幕（B2～V18，对应列 2～22，行 2～18）
- 然后，放入 2 个按钮。1 个用来绘制连线，1 个用来清除屏幕
- 接着，定义起点（绿色，5287963 ：）和终点（红色）的颜色。用颜色标识会比较醒目一点儿
- 最后，把上面的算法写进按钮的 VBA 代码中即可
1: Sub cmdConnectPoints()
2: For c = 2 To 22
3: For r = 2 To 18
4: If Cells(r, c).Interior.Color = 5287936 Then
5: x1 = c
6: y1 = r
7: End If
8: If Cells(r, c).Interior.Color = RGB(255, 0, 0) Then
9: x2 = c
10: y2 = r
11: End If
12: Next
13: Next
14: Process x1, y1, x2, y2
15: End Sub
16:
17: Sub Process(x1, y1, x2, y2)
18: dx = Fix((x2 - x1) / 2)
19: dy = Fix((y2 - y1) / 2)
20: If dx = 0 And dy = 0 Then
21:
22: Else
23: nx = x1 + dx
24: If dx <= (x2 - nx) Then
25: ny = y1 + dy
26: Else
27: ny = y2 - dy
28: End If
29: Cells(ny, nx).Interior.Color = RGB(0, 0, 0)
30: Call Process(x1, y1, nx, ny)
31: Call Process(nx, ny, x2, y2)
32: End If
33: End Sub
34:
35: Sub cmdClear()
36: For c = 2 To 22
37: For r = 2 To 18
38: Cells(r, c).Interior.Color = RGB(255, 255, 255)
39: Next
40: Next
41: End Sub
上面的代码中，有一段按照中点的 X 坐标距离起点和终点的远近来改变中点 Y 坐标计算方法的代码。如果中点 X 距离起点更近，那么 nY = Y1 + dY；否则，nY = Y2 - dY。这样的微调是为了让两点间的连线看上去更加均直、美观。如果去掉，那么，绘制的连线会“扭”向起点那一边，不美观。
效果就是这样的：
还有使用起来非常爽的操作视频：
这次做的数字示波器比上一个版本复杂点儿，采样率更高、控制也会更精细。所以，制作过程中借用了上一个版本的成果（用工具来制作工具，与软件开发也是相通的道理）：
