一種具有通道同步功能的混合示波器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有通道同步功能的混合示波器，包括輸入模塊、采樣模塊、顯示模塊和控制模塊，所述的輸入模塊具有多個(gè)輸入通道，用于接收多路輸入信號(hào)，并輸出多路數(shù)字信號(hào)；所述的采樣模塊用于對(duì)所述的多路數(shù)字信號(hào)采樣，并輸出多路采樣數(shù)據(jù)；所述的顯示模塊用于根據(jù)所述的多路采樣數(shù)據(jù)和顯示時(shí)基，輸出多路波形；所述的控制模塊用于控制所述的輸入模塊選擇所述的多路數(shù)字信號(hào)中的一路信號(hào)，作為數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)；所述的采樣模塊根據(jù)所述的數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)，對(duì)所述的多路數(shù)字信號(hào)進(jìn)行采樣，得到多路采樣數(shù)據(jù)。本發(fā)明所述的混合示波器，在不同通道的信號(hào)之間存在延遲的情況下，也能夠保證采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
【專利說明】一種具有通道同步功能的混合示波器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及測試測量領(lǐng)域，特別涉及一種具有通道同步功能的混合示波器。

【背景技術(shù)】
[0002]混合示波器(MSO)是一種既可以觀察模擬信號(hào)又可以觀察數(shù)字信號(hào)的混合型示波器，可以用于多路數(shù)字信號(hào)的時(shí)序分析或狀態(tài)分析。
[0003]參考圖1，現(xiàn)有的混合示波器I包括輸入模塊101、采樣模塊102、顯示模塊103和控制模塊104，其中，輸入模塊101具有多個(gè)用于邏輯分析的數(shù)字輸入通道，用于接收多路輸入信號(hào)，并輸出多路數(shù)字信號(hào)A ;采樣模塊102用示波器的系統(tǒng)時(shí)鐘對(duì)輸入模塊101輸出的多路數(shù)字信號(hào)A進(jìn)行采樣，得到多路采樣數(shù)據(jù)B ;顯示模塊103根據(jù)采樣模塊102輸出的多路采樣數(shù)據(jù)B和示波器的時(shí)基，將得到的多路波形顯示在示波器I的顯示屏幕上。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，通常是采用多路探頭將外部的待測信號(hào)輸入到輸入模塊101的多個(gè)通道中，但是由于探頭上不同通道的信號(hào)線長短不同或者內(nèi)部處理延時(shí)等問題，導(dǎo)致輸入到示波器I中的不同通道的信號(hào)之間存在延時(shí)。如圖2和圖3，數(shù)據(jù)O和數(shù)據(jù)I是來自兩個(gè)不同通道的數(shù)據(jù)，如圖2所示，數(shù)據(jù)O和數(shù)據(jù)I之間不存在延時(shí)或者延遲較小時(shí)，利用示波器的系統(tǒng)時(shí)鐘對(duì)其進(jìn)行采樣，可以得到正確的采樣數(shù)據(jù)；如圖3所示，數(shù)據(jù)O和數(shù)據(jù)I之間存在較大的延遲，此時(shí)再用示波器的系統(tǒng)時(shí)鐘進(jìn)行采樣，最后得到的采樣數(shù)據(jù)就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，即圖3中陰影部分的數(shù)據(jù)。而且如果輸入數(shù)據(jù)的速率遠(yuǎn)低于示波器采樣時(shí)鐘速率的情況下，采樣得到的數(shù)據(jù)是大量重復(fù)的。這些重復(fù)的數(shù)據(jù)對(duì)于狀態(tài)分析是沒有意義的。因?yàn)橐@得更完整和全面的狀態(tài)分析，需要更多有效的數(shù)據(jù)。
[0005]終上所述，現(xiàn)有技術(shù)中缺乏一種既可以避免由于通道之間存在延遲從而導(dǎo)致采集數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤，同時(shí)又可以獲得更多有效的狀態(tài)數(shù)據(jù)的解決方案。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種可以既可以避免由于通道之間存在延遲從而導(dǎo)致采集數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤，又可以獲得更多有效的狀態(tài)數(shù)據(jù)的混合示波器。
[0007]本發(fā)明提出了一種具有通道同步功能的混合示波器，包括輸入模塊、采樣模塊、顯示模塊和控制模塊，所述的輸入模塊具有多個(gè)輸入通道，用于接收多路輸入信號(hào)，并輸出多路數(shù)字信號(hào)；所述的采樣模塊用于對(duì)所述的多路數(shù)字信號(hào)采樣，并輸出多路采樣數(shù)據(jù)；所述的顯示模塊用于根據(jù)所述的多路采樣數(shù)據(jù)和顯示時(shí)基，輸出多路波形；所述的控制模塊用于控制所述的輸入模塊選擇所述的多路數(shù)字信號(hào)中的一路信號(hào)，作為數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)；所述的采樣模塊根據(jù)所述的數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)，對(duì)所述的多路數(shù)字信號(hào)進(jìn)行采樣，得到多路采樣數(shù)據(jù)。
[0008]在本發(fā)明所述的示波器中，還可以包括一個(gè)邊沿模塊，所述的邊沿模塊用于接收所述的數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)，并用示波器的系統(tǒng)時(shí)鐘對(duì)所述的數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行采樣，得到邊沿脈沖信號(hào)，所述的采樣模塊根據(jù)示波器的系統(tǒng)時(shí)鐘和所述的邊沿脈沖信號(hào)，對(duì)所述的多路數(shù)字信號(hào)進(jìn)行采樣，得到多路采樣數(shù)據(jù)。
[0009]在本發(fā)明所述的示波器中，所述的邊沿模塊還可以用所述的示波器的系統(tǒng)時(shí)鐘在所述的數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)的上升沿處，采集到上升沿脈沖信號(hào)，在所述的數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)的下降沿處，采集到下降沿脈沖信號(hào)。
[0010]在本發(fā)明所述的示波器中，所述的邊沿模塊還可以用于將所述的上升沿脈沖信號(hào)和所述的下降沿脈沖信號(hào)進(jìn)行合并，生成邊沿脈沖使能信號(hào)。
[0011]在本發(fā)明所述的示波器中，所述的采樣模塊還可以包括一個(gè)D觸發(fā)器，所述D觸發(fā)器的CLK端輸入示波器的系統(tǒng)時(shí)鐘，D觸發(fā)器的EN端輸入所述的邊沿脈沖使能信號(hào)，D觸發(fā)器的D端輸入所述的多路數(shù)字信號(hào)，D觸發(fā)器的Q端輸出所述的多路采樣數(shù)據(jù)。
[0012]在本發(fā)明所述的示波器中，所述的采樣模塊還可以包括一個(gè)D觸發(fā)器，所述D觸發(fā)器的CLK端輸入邊沿脈沖使能信號(hào)，D觸發(fā)器的D端輸入所述的多路數(shù)字信號(hào)，D觸發(fā)器的Q端輸出所述的多路采樣數(shù)據(jù)。
[0013]在本發(fā)明所述的示波器中，所述的采樣模塊還可以用所述的數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)作為采樣時(shí)鐘，對(duì)所述的多路數(shù)字信號(hào)進(jìn)行采樣，得到所述的多路采樣數(shù)據(jù)。
[0014]在本發(fā)明所述的示波器中，所述的采樣模塊還可以包括一個(gè)第一 D觸發(fā)器和第二D觸發(fā)器，所述的第一 D觸發(fā)器的CLK端輸入所述的數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)，所述的第二 D觸發(fā)器的CLK端輸入反相后的數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)，所述的第一和第二 D觸發(fā)器的D端都輸入所述的多路數(shù)字信號(hào)，所述的第一 D觸發(fā)器的Q端輸出多路第一采樣數(shù)據(jù)，所述的第二 D觸發(fā)器的Q端輸出多路第二采樣數(shù)據(jù)。
[0015]在本發(fā)明所述的示波器中，所述的采樣模塊還可以用于將所述的多路第一采樣數(shù)據(jù)和所述的多路第二采樣數(shù)據(jù)同步，生成兩路反相同步的采樣數(shù)據(jù)。
[0016]在本發(fā)明所述的示波器中，所述的控制模塊還可以包括一個(gè)時(shí)鐘同步模塊，用于將所述的數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)與所述的示波器的系統(tǒng)時(shí)鐘同步。
[0017]在本發(fā)明所述的示波器中，所述的顯示模塊還可以以所述的數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)作為顯示時(shí)基，顯示所述的多路波形。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的混合示波器具有以下幾項(xiàng)優(yōu)點(diǎn):
[0019]1、本發(fā)明所述的混合示波器選擇多路輸入信號(hào)中的一路信號(hào)作為數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)，根據(jù)該數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)采集多路輸入信號(hào)，在不同通道的輸入信號(hào)之間存在延遲的情況下，也能夠保證采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；
[0020]2、當(dāng)輸入數(shù)據(jù)的速率遠(yuǎn)低于示波器的采樣時(shí)鐘的速率的時(shí)候，利用示波器的系統(tǒng)時(shí)鐘進(jìn)行采樣會(huì)出現(xiàn)大量重復(fù)數(shù)據(jù)問題，而本發(fā)明所述的混合示波器根據(jù)數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行采樣，可以存儲(chǔ)更多的有效數(shù)據(jù)，更加利于數(shù)據(jù)分析；
[0021]3、示波器的顯示時(shí)基受采樣時(shí)鐘和存儲(chǔ)深度的限制，不能任意縮小，而本發(fā)明所述的混合示波器可以以數(shù)據(jù)時(shí)鐘作為顯示時(shí)基，不受上述條件的限制，可以任意縮小，因此在狀態(tài)分析時(shí)可以顯示更多的狀態(tài)數(shù)據(jù)，更加利于狀態(tài)分析。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中混合示波器I的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2是示波器的系統(tǒng)時(shí)鐘采集兩個(gè)同步通道的數(shù)據(jù)的示意圖。
[0024]圖3是示波器的系統(tǒng)時(shí)鐘采集兩個(gè)延遲通道的數(shù)據(jù)的示意圖。
[0025]圖4是本發(fā)明實(shí)施例1中混合示波器4的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖5是本發(fā)明實(shí)施例1中輸入模塊401的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖6是本發(fā)明實(shí)施例2中混合示波器6的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖7是本發(fā)明實(shí)施例2中邊沿模塊605的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖8是邊沿模塊605數(shù)據(jù)處理過程的示意圖。
[0030]圖9是不同采樣方式所對(duì)應(yīng)的邊沿脈沖使能信號(hào)g的示意圖。
[0031]圖10是本發(fā)明實(shí)施例2中采樣模塊602的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖11是D觸發(fā)器6021數(shù)據(jù)處理過程的示意圖。
[0033]圖12是本發(fā)明實(shí)施例3中混合示波器12的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖13是本發(fā)明實(shí)施例3中采樣模塊1202的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖14是第一 D觸發(fā)器1301和第二 D觸發(fā)器1302數(shù)據(jù)處理過程的示意圖。
[0036]圖15是數(shù)據(jù)同步單元1303數(shù)據(jù)處理過程的示意圖。
[0037]圖16是本發(fā)明實(shí)施例2的另外一種采樣模塊602的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖17是用示波器的時(shí)基作為顯示時(shí)基的界面顯示示意圖。
[0039]圖18是用數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)c作為顯示時(shí)基的界面顯示示意圖。
[0040]圖19是用系統(tǒng)時(shí)鐘d采樣和用數(shù)據(jù)時(shí)鐘c采樣的數(shù)據(jù)對(duì)照?qǐng)D1。
[0041]圖20是用系統(tǒng)時(shí)鐘d采樣和用數(shù)據(jù)時(shí)鐘c采樣的數(shù)據(jù)對(duì)照?qǐng)D2。

【具體實(shí)施方式】
[0042]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】介紹本發(fā)明的較佳實(shí)施例。
[0043]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明選擇混合示波器多路輸入信號(hào)中的一路作為數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)，根據(jù)該數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)對(duì)多路輸入信號(hào)進(jìn)行采樣，在不同通道的信號(hào)出現(xiàn)延遲的時(shí)候，也能保證采樣數(shù)據(jù)的的正確性。原因在于，通過上述方法得到的數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)與輸入信號(hào)均與外部待測系統(tǒng)的時(shí)鐘同步，它們之間具有正確的時(shí)序關(guān)系。因此，對(duì)于由于硬件處理延時(shí)等原因造成的信號(hào)延遲的情況，利用本發(fā)明所述的方法可以確保采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
[0044]參考圖4，是本發(fā)明所述的混合示波器的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0045]混合示波器4包括輸入模塊401、采樣模塊402、顯示模塊403和控制模塊404。其中，輸入模塊401具有多個(gè)輸入通道，用于接收多路輸入信號(hào)，并輸出多路數(shù)字信號(hào)a ;控制模塊404控制輸入模塊401選擇輸入模塊401輸出的多路數(shù)字信號(hào)a中的一路信號(hào)，作為數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)c ;采樣模塊402根據(jù)數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)C，對(duì)輸入模塊401輸出的多路數(shù)字信號(hào)a進(jìn)行采樣，得到多路采樣數(shù)據(jù)b ;顯示模塊403根據(jù)采樣模塊402輸出的多路采樣數(shù)據(jù)b和顯示時(shí)基，輸出多路波形，并將多路波形顯示在示波器4的顯示屏幕上。
[0046]參考圖5，在本實(shí)施例中，輸入模塊401還包括多路數(shù)字比較器4011和多路選擇器4012，數(shù)字比較器4011將多路輸入信號(hào)與用戶設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，產(chǎn)生0/1表示的數(shù)字信號(hào)a，多路選擇器4012在控制模塊404的控制下，選擇多路數(shù)字信號(hào)a中的一路作為數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)C。
[0047]在本實(shí)施例中，多路選擇器4012根據(jù)控制模塊404中的系統(tǒng)設(shè)置選擇多路數(shù)字信號(hào)a中的一路作為數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)C。
[0048]作為另外的舉例說明，多路選擇器4012也可以根據(jù)外部用戶的設(shè)置來選擇多路數(shù)字信號(hào)a中的一路作為數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)C。
[0049]在本實(shí)施例中，采樣模塊402還包括觸發(fā)單元和存儲(chǔ)單元，觸發(fā)單元用于產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，存儲(chǔ)單元根據(jù)觸發(fā)信號(hào)存儲(chǔ)采樣數(shù)據(jù)b。
[0050]在本實(shí)施例中，顯示模塊403還包括數(shù)據(jù)處理單元和繪圖單元，數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)用戶設(shè)置對(duì)采樣數(shù)據(jù)b進(jìn)行相應(yīng)的壓縮或抽取處理，繪圖單元將處理后的數(shù)據(jù)繪制成波形，顯示在顯示屏幕上。
[0051]在本實(shí)施例中，控制模塊404還包括設(shè)置單元，用于根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置或者外部用戶設(shè)置(通過鍵盤輸入)，對(duì)其他各個(gè)模塊進(jìn)行控制。
[0052]參考圖6，是本發(fā)明所述的混合示波器的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0053]混合不波器6包括輸入模塊601、米樣模塊602、顯不模塊603、控制模塊604和邊沿模塊605。其中，輸入模塊601將接收到的多路輸入信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理，輸出多路數(shù)字信號(hào)a ;控制模塊604控制輸入模塊601選擇輸入模塊601輸出的多路數(shù)字信號(hào)a中的一路信號(hào)，作為數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)c ;邊沿模塊605接收數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)C，并用示波器6的系統(tǒng)時(shí)鐘d對(duì)數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)c進(jìn)行采樣，得到邊沿脈沖信號(hào)，采樣模塊602根據(jù)系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)d和邊沿脈沖信號(hào)，對(duì)多路數(shù)字信號(hào)a進(jìn)行采樣，得到多路采樣數(shù)據(jù)b ;顯示模塊603根據(jù)采樣模塊602輸出的多路采樣數(shù)據(jù)b和顯示時(shí)基，輸出多路波形，并將多路波形顯示在示波器6的顯示屏幕上。
[0054]參考圖7和圖8，在本實(shí)施例中，邊沿模塊605包括上升沿判斷單元6051和下降沿判斷單元6052，上升沿判斷單元6051用系統(tǒng)時(shí)鐘d在數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)c的上升沿處，采集到上升沿脈沖信號(hào)e，下降沿判斷單元6052用系統(tǒng)時(shí)鐘d在數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)c的下降沿處，采集到下降沿脈沖信號(hào)f。具體地，邊沿模塊605會(huì)根據(jù)采樣方式來采集脈沖信號(hào)，當(dāng)采樣方式是單采樣方式(SDR)時(shí)，邊沿模塊605會(huì)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置，控制上升沿判斷單元6051或者下降沿判斷單元6052中的一個(gè)，對(duì)數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)c采樣，得到上升沿脈沖信號(hào)e或下降沿脈沖信號(hào)f ;當(dāng)采樣方式是雙采樣方式(DDR)時(shí)，邊沿模塊605會(huì)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置，控制上升沿判斷單元6051和下降沿判斷單元6052，對(duì)數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)c采樣，得到上升沿脈沖信號(hào)e和下降沿脈沖信號(hào)f。
[0055]參考圖7，在本實(shí)施例中，邊沿模塊605中還具有一個(gè)合并單元6053，合并單元6053用于將上升沿脈沖信號(hào)e和下降沿脈沖信號(hào)f進(jìn)行合并，生成邊沿脈沖使能信號(hào)g，具體地，合并單元6053根據(jù)采樣方式是單采樣方式(SDR)或者雙采樣方式(DDR)，采用不同的合并方式。參考圖9，是不同采樣方式所對(duì)應(yīng)的邊沿脈沖使能信號(hào)g，當(dāng)采樣方式是SDR時(shí)，合并單元6053直接輸出上升沿判斷單元6051或下降沿判斷單元6052輸出的上升沿脈沖信號(hào)e或下降沿脈沖信號(hào)f，生成邊沿脈沖使能信號(hào)g ；當(dāng)采樣模式是DDR時(shí)，合并單元6053將上升沿判斷單元6051和下降沿判斷單元6052輸出的上升沿脈沖信號(hào)e和下降沿脈沖信號(hào)f進(jìn)行合并，生成邊沿脈沖使能信號(hào)g。
[0056]參考圖10,在本實(shí)施例中，米樣模塊602包括一個(gè)D觸發(fā)器6021, D觸發(fā)器6021的CLK端輸入示波器的系統(tǒng)時(shí)鐘d，EN端輸入邊沿脈沖使能信號(hào)g，D端輸入多路數(shù)字信號(hào)a，Q端輸出多路采樣數(shù)據(jù)b。D觸發(fā)器6021在系統(tǒng)時(shí)鐘d和邊沿脈沖使能信號(hào)g的使能下，對(duì)多路數(shù)字信號(hào)a進(jìn)行采樣，得到多路采樣數(shù)據(jù)b并輸出。參考圖11，是D觸發(fā)器6021根據(jù)系統(tǒng)時(shí)鐘d和使能信號(hào)g，采集一路數(shù)字信號(hào)a，得到一路采集數(shù)據(jù)b的示意圖。D觸發(fā)器6021的工作原理可參見現(xiàn)有技術(shù)中D觸發(fā)器的工作原理，此處不再贅述。
[0057]本實(shí)施例在狀態(tài)分析時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)c進(jìn)行邊沿判斷處理，得到邊沿脈沖使能信號(hào)g，再根據(jù)邊沿脈沖使能信號(hào)g和示波器的系統(tǒng)信號(hào)d進(jìn)行采樣，既解決了由于信號(hào)延遲導(dǎo)致的采集數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的問題，還避免了由于邊沿抖動(dòng)引起的誤采樣，可以獲得更多的有效的狀態(tài)數(shù)據(jù)。并且在時(shí)序分析模式下，本實(shí)施例可以使D觸發(fā)器6021的EN端輸入始終為有效，即可完成時(shí)序分析，因此本實(shí)施例不僅具有上述優(yōu)點(diǎn)，還可以同時(shí)用于時(shí)序分析和狀態(tài)分析兩種功能，硬件結(jié)構(gòu)簡單，更易于實(shí)現(xiàn)。
[0058]參考圖12，是本發(fā)明所述的混合示波器的實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0059]混合示波器12包括輸入模塊1201、采樣模塊1202、顯示模塊1203和控制模塊1204。其中，輸入模塊1201將接收到的多路輸入信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理，輸出多路數(shù)字信號(hào)a ;控制模塊1204控制輸入模塊1201選擇輸入模塊1201輸出的多路數(shù)字信號(hào)a中的一路信號(hào)，作為數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)c ;采樣模塊1202用數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)c作為采樣時(shí)鐘，對(duì)多路數(shù)字信號(hào)a進(jìn)行采樣，得到多路采樣數(shù)據(jù)b ;顯示模塊1203根據(jù)采樣模塊1202輸出的多路采樣數(shù)據(jù)b和顯示時(shí)基，輸出多路波形，并將多路波形顯示在示波器12的顯示屏幕上。
[0060]參考圖13，在本實(shí)施例中，采樣模塊1202包括第一 D觸發(fā)器1301和第二 D觸發(fā)器1302，第一 D觸發(fā)器1301的CLK端輸入數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)C，第二 D觸發(fā)器1302的CLK端輸入反相后的數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)c’，第一 D觸發(fā)器1301和第二 D觸發(fā)器1302的D端都輸入多路數(shù)字信號(hào)a,第一 D觸發(fā)器1301的Q端輸出多路第一米樣數(shù)據(jù)hi,第二 D觸發(fā)器1302的Q端輸出多路第二采樣數(shù)據(jù)h2。參考圖14.是第一 D觸發(fā)器1301和第二 D觸發(fā)器1302根據(jù)數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)c和反相的數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)c’，采集一路數(shù)字信號(hào)a，得到一路第一采樣數(shù)據(jù)hi和第二采樣數(shù)據(jù)h2的示意圖。
[0061]再參考圖13，在本實(shí)施例中，采樣模塊1202還包括一個(gè)數(shù)據(jù)同步單元1303，用于將多路第一采樣數(shù)據(jù)hi和多路第二采樣數(shù)據(jù)h2進(jìn)行同步，參考圖15，數(shù)據(jù)同步單元1303用數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)c和反相數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)c’將第一采樣數(shù)據(jù)hi和第二采樣數(shù)據(jù)h2進(jìn)行同步，得到反相且同步的兩路采樣數(shù)據(jù)bl和b2，采樣數(shù)據(jù)bl和b2再經(jīng)過后續(xù)的并行處理，得到最終的顯示波形。
[0062]在本實(shí)施例中，控制模塊1204還包括一個(gè)時(shí)鐘同步模塊,用于將數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)c與示波器的系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)d同步，具體的，可以采用FPGA中的FIFO單元實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘的同步，也可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的其他方法實(shí)現(xiàn)兩種時(shí)鐘域的同步，這部分屬于現(xiàn)有技術(shù)范疇，此處不再贅述。
[0063]本實(shí)施例用數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)c直接對(duì)數(shù)字信號(hào)a進(jìn)行采樣，可以達(dá)到較高的采樣率，滿足了狀態(tài)分析時(shí)需要高采樣率的需求。
[0064]參考圖16，作為實(shí)施例2的舉例說明，采樣模塊602包括一個(gè)D觸發(fā)器6022，D觸發(fā)器6022的CLK端輸入邊沿脈沖使能信號(hào)g，D觸發(fā)器6022的D端輸入多路數(shù)字信號(hào)a，D觸發(fā)器的Q端輸出多路采樣數(shù)據(jù)b。具體的數(shù)據(jù)采集方法與上面所述方法相同，這里不再贅述。
[0065]本舉例說明在狀態(tài)分析時(shí)，采用邊沿脈沖使能信號(hào)g作為采樣時(shí)鐘信號(hào)，與直接用數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)C作為采樣時(shí)鐘信號(hào)相比，降低了時(shí)鐘的頻率，從而降低了硬件在處理時(shí)鐘的難度，并且在時(shí)序分析時(shí)，向D觸發(fā)器6022的CLK端輸入不波器的系統(tǒng)時(shí)鐘d,來完成時(shí)序分析，用一個(gè)D觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)了兩種分析功能，結(jié)構(gòu)更加簡單，更易于實(shí)現(xiàn)。
[0066]作為另外的舉例說明，上述各實(shí)施例中所述的顯示模塊可以用數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)c作為顯示時(shí)基，顯示采樣模塊輸出的多路波形，參考圖17和圖18，圖17是采用示波器的時(shí)基作為顯示時(shí)基的界面顯示圖，假設(shè)示波器的采樣率是1GHz，此時(shí)顯示時(shí)基是lus/div，圖中上半部分顯示的是數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)c的波形，下半部分顯示的是采樣波形；圖18是采用通道I的數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)c作為顯示時(shí)基的界面顯示圖，此時(shí)時(shí)基是500pts/div，即顯示屏幕的一個(gè)格內(nèi)顯示500個(gè)采樣點(diǎn)，圖中下半部分顯示的是采樣波形，通過兩張圖片對(duì)比，可以明顯看出，利用數(shù)據(jù)時(shí)鐘作為顯示時(shí)基，與采用示波器的內(nèi)部時(shí)基相比，顯示的采樣點(diǎn)更多，因此在狀態(tài)分析時(shí)，可以顯示更多的狀態(tài)數(shù)據(jù)，更利于狀態(tài)分析。
[0067]本發(fā)明所述的混合示波器，采用根據(jù)數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)c對(duì)多路數(shù)字信號(hào)a進(jìn)行采樣的方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中由于不同通道的數(shù)據(jù)之間存在延遲，導(dǎo)致采集數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的問題。參考圖19和圖20，圖19是數(shù)據(jù)O和數(shù)據(jù)之間沒有延遲的情況，從圖中可以看出，此時(shí)利用系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)d和數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)c采集到的數(shù)據(jù)都是正確的；圖20是數(shù)據(jù)O和數(shù)據(jù)I之間存在延遲的情況，從圖中可以看出，此時(shí)利用系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)d采集到的數(shù)據(jù)是存在錯(cuò)誤的，但是利用數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)c采集到的數(shù)據(jù)是正確的，從上面兩個(gè)圖的比較中足可以看出，利用本發(fā)明所述的方法是可以避免現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題的。
[0068]并且本發(fā)明所述的混合示波器，實(shí)現(xiàn)方法靈活多樣，既包括比較適用于狀態(tài)分析的解決方案，還包括可以在時(shí)序分析和狀態(tài)分析之間任意切換的解決方案，可以滿足用戶的多種需求。
[0069]并且本發(fā)明所述的混合示波器可以采用數(shù)據(jù)時(shí)鐘c作為顯示時(shí)基，不受采樣率和存儲(chǔ)深度的限制，可以存儲(chǔ)更多的狀態(tài)數(shù)據(jù)用于顯示，因此用戶可以觀察到更多的狀態(tài)數(shù)據(jù)，更加利于狀態(tài)分析。
[0070]本說明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可。
[0071]以上所述的僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有通道同步功能的混合示波器，包括輸入模塊、采樣模塊、顯示模塊和控制模塊， 所述的輸入模塊具有多個(gè)輸入通道，用于接收多路輸入信號(hào)，并輸出多路數(shù)字信號(hào)； 所述的采樣模塊用于對(duì)所述的多路數(shù)字信號(hào)采樣，并輸出多路采樣數(shù)據(jù)； 所述的顯示模塊用于根據(jù)所述的多路采樣數(shù)據(jù)和顯示時(shí)基，輸出多路波形；其特征在于， 所述的控制模塊用于控制所述的輸入模塊選擇所述的多路數(shù)字信號(hào)中的一路信號(hào)，作為數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)； 所述的采樣模塊根據(jù)所述的數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)，對(duì)所述的多路數(shù)字信號(hào)進(jìn)行采樣，得到多路采樣數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的示波器，其特征在于，還包括一個(gè)邊沿模塊，所述的邊沿模塊用于接收所述的數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)，并用示波器的系統(tǒng)時(shí)鐘對(duì)所述的數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行采樣，得到邊沿脈沖信號(hào)，所述的采樣模塊根據(jù)示波器的系統(tǒng)時(shí)鐘和所述的邊沿脈沖信號(hào)，對(duì)所述的多路數(shù)字信號(hào)進(jìn)行采樣，得到所述的多路采樣數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的示波器，其特征在于，所述的邊沿模塊用所述的示波器的系統(tǒng)時(shí)鐘在所述的數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)的上升沿處，采集到上升沿脈沖信號(hào)，在所述的數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)的下降沿處，采集到下降沿脈沖信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的示波器，其特征在于，所述的邊沿模塊還用于將所述的上升沿脈沖信號(hào)和所述的下降沿脈沖信號(hào)進(jìn)行合并，生成邊沿脈沖使能信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的示波器，其特征在于，所述的采樣模塊還包括一個(gè)D觸發(fā)器，所述D觸發(fā)器的CLK端輸入示波器的系統(tǒng)時(shí)鐘，D觸發(fā)器的EN端輸入所述的邊沿脈沖使能信號(hào)，D觸發(fā)器的D端輸入所述的多路數(shù)字信號(hào)，D觸發(fā)器的Q端輸出所述的多路采樣數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的示波器，其特征在于，所述的采樣模塊還包括一個(gè)D觸發(fā)器，所述D觸發(fā)器的CLK端輸入邊沿脈沖使能信號(hào)，D觸發(fā)器的D端輸入所述的多路數(shù)字信號(hào)，D觸發(fā)器的Q端輸出所述的多路采樣數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的示波器，其特征在于，所述的采樣模塊用所述的數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)作為采樣時(shí)鐘，對(duì)所述的多路數(shù)字信號(hào)進(jìn)行采樣，得到所述的多路采樣數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的示波器，其特征在于，所述的采樣模塊還包括一個(gè)第一D觸發(fā)器和第二 D觸發(fā)器，所述的第一 D觸發(fā)器的CLK端輸入所述的數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)，所述的第二 D觸發(fā)器的CLK端輸入反相后的數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)，所述的第一和第二 D觸發(fā)器的D端都輸入所述的多路數(shù)字信號(hào)，所述的第一 D觸發(fā)器的Q端輸出多路第一采樣數(shù)據(jù)，所述的第二 D觸發(fā)器的Q端輸出多路第二采樣數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的示波器，其特征在于，所述的采樣模塊還用于將所述的多路第一采樣數(shù)據(jù)和所述的多路第二采樣數(shù)據(jù)同步，生成兩路反相同步的采樣數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7、8或9所述的示波器，其特征在于，所述的控制模塊還包括一個(gè)時(shí)鐘同步模塊，用于將所述的數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)與所述的示波器的系統(tǒng)時(shí)鐘同步。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)所述的示波器，其特征在于，所述的顯示模塊以所述的數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)作為顯示時(shí)基，顯示所述的多路波形。
【文檔編號(hào)】G01R13/00GK104297543SQ201310297648
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2013年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月16日
【發(fā)明者】游宇, 王悅, 王鐵軍, 李維森 申請(qǐng)人:蘇州普源精電科技有限公司