一種具有周期觸發(fā)功能的示波器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種具有周期觸發(fā)功能的示波器，包括：數(shù)據(jù)采樣單元，用于依據(jù)采樣時(shí)鐘對被測信號進(jìn)行數(shù)字采樣，獲得采樣數(shù)據(jù)；數(shù)字比較單元，用于對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行電平比較處理，產(chǎn)生比較信號；采樣存儲(chǔ)單元，用于依據(jù)觸發(fā)信號對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，產(chǎn)生波形顯示數(shù)據(jù)；觸發(fā)控制單元，用于利用采樣時(shí)鐘，由比較信號獲取被測信號中局部信號的周期值；并將周期值與預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生觸發(fā)信號。本發(fā)明可由比較信號獲取被測信號中局部信號的周期值，在該周期值滿足一定條件時(shí)實(shí)現(xiàn)周期觸發(fā)，由于周期值是從數(shù)字化的比較信號中獲取的，因此，本發(fā)明是利用了數(shù)字的方式，實(shí)現(xiàn)了周期觸發(fā)。
【專利說明】一種具有周期觸發(fā)功能的示波器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及測試測量【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種具有周期觸發(fā)功能的示波器。
【背景技術(shù)】
[0002]示波器是一種用途十分廣泛的電子測量儀器，它能把人眼看不見的電信號轉(zhuǎn)換成人眼可見的波形圖像，便于人們研究各種電信號的變化過程。傳統(tǒng)的模擬示波器采用模擬電路(示波管)，其電子槍向屏幕發(fā)射電子，發(fā)射的電子經(jīng)聚焦形成電子束，并打到內(nèi)表面涂有熒光物質(zhì)的屏幕上，這樣電子束打中的點(diǎn)就會(huì)發(fā)出光，從而描繪出波形曲線。數(shù)字存儲(chǔ)示波器(Digital Storage oscilloscopes, DS0),簡稱數(shù)字示波器,是通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器把被測量信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息并進(jìn)行存儲(chǔ)，并利用存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)重建波形信號并在示波器的屏幕上進(jìn)行顯示。
[0003]觸發(fā)是示波器的核心功能之一，所謂觸發(fā)，是指按照需求設(shè)置一定的觸發(fā)條件。當(dāng)被測信號中的波形滿足該觸發(fā)條件時(shí)，示波器即時(shí)捕獲該波形及其相應(yīng)的部分，并顯示在屏幕上。目前的數(shù)字示波器已經(jīng)出現(xiàn)了數(shù)字觸發(fā)，即，觸發(fā)信號的處理以及觸發(fā)方式的擴(kuò)展可以由數(shù)字部分完成。
[0004]例如，中國專利CN 200710089788.8“改進(jìn)型數(shù)字觸發(fā)器”，公開了一種數(shù)字觸發(fā)器100，該數(shù)字觸發(fā)器100可用于數(shù)字示波器。參照圖1，數(shù)字觸發(fā)器100的數(shù)據(jù)采樣單元101對被測信號a進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，獲得數(shù)字化的采樣數(shù)據(jù)b ;數(shù)字比較單元102將采樣數(shù)據(jù)b與比較電平進(jìn)行比較，得到比較信號c ;觸發(fā)控制單元103根據(jù)用戶設(shè)置的觸發(fā)類型對比較信號c進(jìn)行邏輯處理，在識(shí)別到觸發(fā)事件時(shí)產(chǎn)生觸發(fā)信號d ;進(jìn)一步，數(shù)字示波器的采樣存儲(chǔ)單元可以依據(jù)觸發(fā)信號d對采樣數(shù)據(jù)b進(jìn)行存儲(chǔ)，產(chǎn)生波形顯示數(shù)據(jù)，以供波形顯示單元進(jìn)行波形顯示。
[0005]一般的，觸發(fā)控制單元103可用于實(shí)現(xiàn)多種觸發(fā)類型的邏輯處理，觸發(fā)類型可以是邊沿觸發(fā)、脈寬觸發(fā)、斜率觸發(fā)等等。如果是邊沿觸發(fā)，則在比較信號的上升沿和/或下降沿產(chǎn)生一觸發(fā)信號；如果是脈寬觸發(fā)，則在比較信號的正脈寬或負(fù)脈寬處于預(yù)設(shè)脈寬范圍內(nèi)時(shí)產(chǎn)生一觸發(fā)信號；如果是斜率觸發(fā)，則在比較信號的正斜率時(shí)間或負(fù)斜率時(shí)間滿足預(yù)設(shè)時(shí)間范圍時(shí)產(chǎn)生一觸發(fā)信號?，F(xiàn)有的觸發(fā)類型有多種，此處不再贅述，但是，現(xiàn)有的觸發(fā)方式中，均沒有根據(jù)被測信號的周期，來實(shí)現(xiàn)觸發(fā)的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有周期觸發(fā)功能的示波器，能夠依據(jù)被測信號的周期，來實(shí)現(xiàn)觸發(fā)。
[0007]為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種具有周期觸發(fā)功能的示波器，包括:
[0008]數(shù)據(jù)采樣單元，用于依據(jù)一個(gè)采樣時(shí)鐘對被測信號進(jìn)行數(shù)字采樣，獲得采樣數(shù)據(jù)；
[0009]數(shù)字比較單元，用于對所述采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行電平比較處理，產(chǎn)生比較信號；[0010]觸發(fā)控制單元，用于依據(jù)所述比較信號，產(chǎn)生觸發(fā)信號；
[0011]采樣存儲(chǔ)單元，用于依據(jù)所述觸發(fā)信號對所述采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，產(chǎn)生用于波形顯示的波形顯示數(shù)據(jù)；
[0012]所述觸發(fā)控制單元，用于利用所述采樣時(shí)鐘，由所述比較信號獲取所述被測信號中的局部信號的周期值；并將所獲取的周期值與一預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生所述觸發(fā)信號。
[0013]本發(fā)明可由所述比較信號獲取所述被測信號中的局部信號的周期值，進(jìn)而與預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，產(chǎn)生所述觸發(fā)信號，也即，在該周期值滿足一定條件時(shí)實(shí)現(xiàn)周期觸發(fā)，由于周期值是從數(shù)字化的比較信號中獲取的，因此，本發(fā)明是利用了數(shù)字的方式，實(shí)現(xiàn)了周期觸發(fā)。
[0014]作為一個(gè)舉例說明，在本發(fā)明中，所述觸發(fā)控制單元用于依據(jù)所述采樣時(shí)鐘，獲取所述比較信號中相鄰兩個(gè)上升沿之間的第一時(shí)間間隔，將其作為所獲取的被測信號中的局部信號的第一周期值；并將所獲取的第一周期值與所述預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生所述觸發(fā)信號。
[0015]作為一個(gè)舉例說明，在本發(fā)明中，所述觸發(fā)控制單元用于依據(jù)所述采樣時(shí)鐘，獲取所述比較信號中相鄰兩個(gè)上升沿之間的第一時(shí)間間隔，將其作為所獲取的被測信號中的局部信號的第一周期值；依據(jù)所述采樣時(shí)鐘，獲取所述比較信號中相鄰兩個(gè)下降沿之間的第二時(shí)間間隔，將其作為所獲取的被測信號中的局部信號的第二周期值；并將所獲取的第一周期值和第二周期值分別與所述預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生所述觸發(fā)信號。
[0016]在本發(fā)明中，可以僅利用比較信號中相鄰兩個(gè)上升沿之間的第一時(shí)間間隔，將其作為被測信號的周期值實(shí)現(xiàn)周期觸發(fā)；也可以利用比較信號中相鄰兩個(gè)下降沿之間的第二時(shí)間間隔，將其作為被測信號的周期值實(shí)現(xiàn)周期觸發(fā)；還可以將第一時(shí)間間隔和第二時(shí)間間隔均作為表被測信號a中的局部信號的周期值，利用上述兩個(gè)時(shí)間間隔實(shí)現(xiàn)周期觸發(fā)。周期觸發(fā)的判斷方式具有多種，可按照用戶的不同需求進(jìn)行設(shè)置。
[0017]作為一個(gè)示例,在本舉例說明中,所述觸發(fā)控制單元包括:
[0018]上升沿觸發(fā)產(chǎn)生單元，用于依據(jù)所述采樣時(shí)鐘獲取所述比較信號中相鄰兩個(gè)上升沿之間的第一時(shí)間間隔，將其作為所獲取的被測信號中的局部信號的第一周期值；并將所述第一周期值與預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，在所述第一周期值處于所述預(yù)設(shè)閾值范圍時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)第一觸發(fā)脈沖信號；
[0019]下降沿觸發(fā)產(chǎn)生單元，用于依據(jù)所述采樣時(shí)鐘獲取所述比較信號中相鄰兩個(gè)下降沿之間的第二時(shí)間間隔，將其作為所獲取的被測信號中的局部信號的第二周期值；并將所述第二周期值與預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，在所述第二周期值處于所述預(yù)設(shè)閾值范圍時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)第二觸發(fā)脈沖信號；
[0020]第一觸發(fā)信號產(chǎn)生單元，用于選擇所述第一觸發(fā)脈沖信號和所述第二觸發(fā)脈沖信號中的一個(gè)，作為觸發(fā)信號輸出。
[0021]作為又一個(gè)示例,在本舉例說明中,所述觸發(fā)控制單元包括:
[0022]上升沿觸發(fā)產(chǎn)生單元，用于依據(jù)所述采樣時(shí)鐘獲取所述比較信號中相鄰兩個(gè)上升沿之間的第一時(shí)間間隔，將其作為所獲取的被測信號中的局部信號的第一周期值；并將所述第一周期值與預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，在所述第一周期值處于所述預(yù)設(shè)閾值范圍時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)第一觸發(fā)脈沖信號；
[0023]下降沿觸發(fā)產(chǎn)生單元，用于依據(jù)所述采樣時(shí)鐘獲取所述比較信號中相鄰兩個(gè)下降沿之間的第二時(shí)間間隔，將其作為所獲取的被測信號中的局部信號的第二周期值；并將所述第二周期值與預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，在所述第二周期值處于所述預(yù)設(shè)閾值范圍時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)第二觸發(fā)脈沖信號；
[0024]第二觸發(fā)信號產(chǎn)生單元，用于對所述第一觸發(fā)脈沖信號和所述第二觸發(fā)脈沖信號進(jìn)行邏輯或處理，將邏輯或處理的結(jié)果作為觸發(fā)信號輸出。
[0025]作為一個(gè)實(shí)施例，在本示例中，所述下降沿觸發(fā)產(chǎn)生單元對所述比較信號進(jìn)行反相處理，得到一個(gè)反相比較信號；并依據(jù)所述采樣時(shí)鐘獲取所述反相比較信號中相鄰兩個(gè)上升沿之間的時(shí)間間隔，得到所述比較信號中相鄰兩個(gè)下降沿之間的第二時(shí)間間隔。
[0026]作為一個(gè)實(shí)施例,在本示例中,所述上升沿觸發(fā)產(chǎn)生單元包括:
[0027]第一周期處理子單元，用于在所述比較信號的上升沿產(chǎn)生一個(gè)脈寬為采樣時(shí)鐘周期的正脈沖，得到一個(gè)包含至少兩個(gè)正脈沖的第一脈沖信號；
[0028]第一周期計(jì)數(shù)子單元，用于依據(jù)所述采樣時(shí)鐘計(jì)算所述第一脈沖信號中相鄰兩個(gè)正脈沖的時(shí)間間隔，獲得所述第一時(shí)間間隔，將其作為所述第一周期值輸出；
[0029]第一周期比較子單元，用于將所述第一周期值與預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，當(dāng)所述第一周期值處于預(yù)設(shè)閾值范圍時(shí)，在所述相鄰兩個(gè)正脈沖中后一個(gè)正脈沖的上升沿，產(chǎn)生所述第一觸發(fā)脈沖信號。
[0030]作為又一個(gè)實(shí)施例，在本示例中，所述第一周期計(jì)數(shù)子單元包括:
[0031]第一次數(shù)累加器，用于在所述第一脈沖信號為低電平時(shí)，對所述采樣時(shí)鐘的數(shù)據(jù)變化次數(shù)進(jìn)行累加，在所述第一脈沖信號由低電平轉(zhuǎn)換為高電平時(shí)，將累加結(jié)果作為第一計(jì)數(shù)值輸出，之后對累加結(jié)果清零復(fù)位；
[0032]第一時(shí)間獲取模塊，用于依據(jù)采樣時(shí)鐘的周期，將所述第一計(jì)數(shù)值轉(zhuǎn)換為所述第一時(shí)間間隔，將其作為所述第一周期值輸出。
[0033]作為一個(gè)實(shí)施例，在本示例中，所述下降沿觸發(fā)產(chǎn)生單元包括:
[0034]反相處理子單元，用于對所述比較信號進(jìn)行反相處理，得到所述反相比較信號；
[0035]第二周期處理子單元，用于在所述反相比較信號的上升沿產(chǎn)生一個(gè)脈寬為采樣時(shí)鐘周期的正脈沖，得到一個(gè)包含至少兩個(gè)正脈沖的第二脈沖信號；
[0036]第二周期計(jì)數(shù)子單元，用于依據(jù)所述采樣時(shí)鐘計(jì)算所述第二脈沖信號中相鄰兩個(gè)正脈沖的時(shí)間間隔，獲得所述第二時(shí)間間隔，將其作為所述第二周期值輸出；
[0037]第二周期比較子單元，用于將所述第二周期值與預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，當(dāng)所述第二周期值處于預(yù)設(shè)閾值范圍時(shí)，在所述相鄰兩個(gè)正脈沖中后一個(gè)正脈沖的上升沿，產(chǎn)生所述第二觸發(fā)脈沖信號。
[0038]作為又一個(gè)實(shí)施例，在本示例中，所述第二周期計(jì)數(shù)子單元包括:
[0039]第二次數(shù)累加器，用于在所述第二脈沖信號為低電平時(shí)，對所述采樣時(shí)鐘的數(shù)據(jù)變化次數(shù)進(jìn)行累加，在所述第二脈沖信號由低電平轉(zhuǎn)換為高電平時(shí)，將累加結(jié)果作為第二計(jì)數(shù)值輸出，之后對累加結(jié)果清零復(fù)位；
[0040]第二時(shí)間獲取模塊，用于依據(jù)采樣時(shí)鐘的周期，將所述第二計(jì)數(shù)值轉(zhuǎn)換為所述第二時(shí)間間隔，將其作為所述第二周期值輸出。
[0041]作為一個(gè)舉例說明，在本發(fā)明中，所述示波器還包括:
[0042]用戶輸入接口，用于設(shè)置周期比較模式和至少一個(gè)周期閾值時(shí)間；
[0043]所述觸發(fā)控制單元還用于依據(jù)所設(shè)置的周期閾值時(shí)間和所選擇的周期比較模式生成所述預(yù)設(shè)閾值范圍。
[0044]作為又一個(gè)舉例說明，在本發(fā)明中，所述數(shù)據(jù)采樣單元用于分別對多個(gè)通道的被測信號進(jìn)行數(shù)字采樣，獲得相應(yīng)的多路采樣數(shù)據(jù)；所述數(shù)字比較單元用于分別對所述多路采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行電平比較處理，產(chǎn)生相應(yīng)的多路比較處理結(jié)果，并從所述多路比較處理結(jié)果中選擇其中一路作為所述數(shù)據(jù)比較單元輸出的比較信號。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0045]圖1是現(xiàn)有技術(shù)公開的一種用于數(shù)字示波器的數(shù)字觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖2是本發(fā)明一種具有周期觸發(fā)功能的示波器實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047]圖3 (a)是觸發(fā)控制單元的一個(gè)示例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048]圖3 (b)是觸發(fā)控制單元的另一個(gè)示例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049]圖3 (C)是觸發(fā)控制單元的又一個(gè)示例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0050]圖4是上升沿觸發(fā)產(chǎn)生單元的一個(gè)舉例說明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0051]圖5是本發(fā)明示波器實(shí)施例中的一種信號時(shí)序示意圖；
[0052]圖6是下降沿觸發(fā)產(chǎn)生單元的一個(gè)舉例說明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0053]圖7是本發(fā)明示波器實(shí)施例中的另一種信號的時(shí)序示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0054]為了說明本發(fā)明的一種具有周期觸發(fā)功能的示波器，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0055]參照圖2，示出了本發(fā)明一種具有周期觸發(fā)功能的示波器實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施例提出的示波器200，包括:
[0056]數(shù)據(jù)采樣單元201，其依據(jù)一個(gè)采樣時(shí)鐘f對被測信號a進(jìn)行數(shù)字采樣，獲得采樣數(shù)據(jù)b ；
[0057]數(shù)字比較單元202，其對采樣數(shù)據(jù)b進(jìn)行電平比較處理，產(chǎn)生比較信號c ；
[0058]觸發(fā)控制單元203，其利用采樣時(shí)鐘f，由比較信號c獲取被測信號a中的局部信號的周期值；并將所獲取的周期值與一預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生觸發(fā)信號d ；
[0059]采樣存儲(chǔ)單元204，其依據(jù)觸發(fā)信號d對采樣數(shù)據(jù)b進(jìn)行存儲(chǔ)，產(chǎn)生用于波形顯示的波形顯示數(shù)據(jù)e。
[0060]本實(shí)施例所述的被測信號a由示波器200的通道輸入至數(shù)據(jù)采樣單元201中，數(shù)據(jù)米樣單兀201中包括一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC,其依據(jù)米樣時(shí)鐘f以一定的米樣率對被測信號a進(jìn)行模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采樣；之后，將得到的采樣數(shù)據(jù)b傳送至采樣存儲(chǔ)單元204中。一般的，在數(shù)據(jù)采樣單元201之前還會(huì)有一個(gè)模擬前端電路，用于實(shí)現(xiàn)對被測信號a的偏移調(diào)整、增益控制和帶寬限制等等一系列的功能，使被測信號a調(diào)理為合適的幅度范圍，以供數(shù)據(jù)采樣單元201的接收。模擬前端電路的具體實(shí)現(xiàn)可以采用多種設(shè)計(jì)方案，此處不在贅述。
[0061]作為一個(gè)舉例說明，在本發(fā)明實(shí)施例中，數(shù)據(jù)采樣單元201也可以分別對多個(gè)通道的多路被測信號a進(jìn)行數(shù)字采樣，獲得相應(yīng)的多路采樣數(shù)據(jù)b ;數(shù)字比較單元202分別對所述多路采樣數(shù)據(jù)b進(jìn)行電平比較處理，產(chǎn)生相應(yīng)的多路比較處理結(jié)果，并從所述多路比較處理結(jié)果中選擇其中一路作為數(shù)據(jù)比較單元201輸出的比較信號C。也就是說，對于具有多路通道的示波器200，數(shù)據(jù)采樣單元201可以包括多個(gè)ADC，分別對不同通道的被測信號進(jìn)行采樣；相應(yīng)的，數(shù)字比較單元202可以包括多個(gè)數(shù)字比較子單元，分別由多路采樣數(shù)據(jù)產(chǎn)生相應(yīng)的多路比較結(jié)果，數(shù)字比較單元202還可以包括一個(gè)通道選擇器，用于選擇周期觸發(fā)的數(shù)據(jù)源，即觸發(fā)通道，選擇將與觸發(fā)通道對應(yīng)的一路比較處理結(jié)果作為比較信號c輸入至觸發(fā)控制單元203中。
[0062]作為一個(gè)舉例說明，在本發(fā)明實(shí)施例中，數(shù)字比較單元202可以由粘滯比較器構(gòu)成，粘滯比較器可以是Sbit比較精度，用戶可以設(shè)置比較電平及粘滯范圍，用以減少信號噪聲帶來的影響。比較電平和粘滯范圍組合后可以得到兩個(gè)物理比較電平，稱為上電平和下電平。如果粘滯比較器輸入的采樣數(shù)據(jù)b (Sbit)大于上電平，則粘滯比較器輸出邏輯“I”(Ibit);如果輸入的采樣數(shù)據(jù)b小于下電平，則粘滯比較器輸出邏輯“O”(lbit)，可以看出，比較信號C是由數(shù)據(jù)“I”和數(shù)據(jù)“O”構(gòu)成的高低電平信號。結(jié)合圖5，可以看到正弦波形的被測信號a通過采樣和電平比較處理后，得到由數(shù)據(jù)“ I ”和數(shù)據(jù)“O”構(gòu)成的具有高低電平的比較信號C，比較信號c由數(shù)據(jù)“O”到數(shù)據(jù)“I”跳變時(shí)，形成比較信號c的上升沿；比較信號c由數(shù)據(jù)“I”到數(shù)據(jù)“O”跳變時(shí)，形成比較信號c的下降沿。如圖5，在比較信號c中，X標(biāo)示出上升沿的位置，y標(biāo)示出下降沿的位置。
[0063]觸發(fā)控制單元203可由FPGA構(gòu)成，其根據(jù)設(shè)置的觸發(fā)類型和觸發(fā)條件，對比較信號c執(zhí)行觸發(fā)判斷、解碼等觸發(fā)邏輯處理，例如，執(zhí)行脈寬計(jì)算、邊沿判決、或者各種協(xié)議解碼(如RS232、SP1、CAN解碼)等，當(dāng)判斷滿足觸發(fā)條件時(shí)，產(chǎn)生觸發(fā)信號d，用于采樣存儲(chǔ)單元204對采樣數(shù)據(jù)b進(jìn)行存儲(chǔ)。當(dāng)用戶選擇的觸發(fā)類型為周期觸發(fā)時(shí)，觸發(fā)控制單元203將由比較信號c中所獲取的被測信號a中局部信號的周期值與一預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生觸發(fā)信號d。
[0064]被測信號a可以是周期性信號，也可以使非周期性信號。對于周期性信號，局部信號為被測信號a的一個(gè)周期的信號，其各段局部信號的周期值均相同。結(jié)合圖5，被測信號a為一周期性的正弦信號，該信號的局部信號可以是點(diǎn)《I到點(diǎn)《3之間的信號，該段局部信號的周期值即為點(diǎn)《I到點(diǎn)《3之間的時(shí)間；被測信號a中的局部信號也可以是點(diǎn)《2到點(diǎn)《4之間的信號，該段局部信號的周期值即為點(diǎn)《2到點(diǎn)w4之間的時(shí)間。對于非周期性信號，每一段局部信號的周期值可能相同，也可能不同，由于被測信號a中局部信號的周期值是由比較信號c中所獲取的，因此，比較信號c相鄰兩個(gè)上升沿的位置之間對應(yīng)被測信號a的一段局部信號，或者比較信號c相鄰兩個(gè)下降沿的位置之間對應(yīng)被測信號a的一段局部信號。結(jié)合圖7，被測信號a為一非周期性信號，在比較信號c中，X標(biāo)示出上升沿的位置，y標(biāo)示出下降沿的位置。與比較信號c相鄰兩個(gè)上升沿的位置之間對應(yīng)，被測信號a的一段局部信號可以是點(diǎn)Zl到點(diǎn)z3之間的信號，該段局部信號的周期值即為點(diǎn)Zl到點(diǎn)z3之間的時(shí)間；被測信號a的另一段局部信號可以是點(diǎn)z3到點(diǎn)z5之間的信號，該段局部信號的周期值即為點(diǎn)z3到點(diǎn)z5之間的時(shí)間。與比較信號c相鄰兩個(gè)下降沿的位置之間對應(yīng)，被測信號a的一段局部信號可以是點(diǎn)z2到點(diǎn)z4之間的信號，該段局部信號的周期值即為點(diǎn)z2到點(diǎn)z4之間的時(shí)間；被測信號a的另一段局部信號可以是點(diǎn)z4到點(diǎn)z6之間的信號，該段局部信號的周期值即為點(diǎn)z4到點(diǎn)z6之間的時(shí)間。
[0065]需要說明的是，被測信號a可能并不是嚴(yán)格平滑的波形信號，如圖7中，V所指示的波形區(qū)域，其具有一定的毛刺，該段毛刺可能也具有一定的周期性，但是被測信號a的局部信號的周期值并不是指該段毛刺的周期，被測信號a的局部信號與比較信號c的邊沿位置有關(guān)，由于比較信號c的邊沿位置是由進(jìn)行電平比較處理時(shí)的比較電平?jīng)Q定，因此局部信號的周期值與用戶所設(shè)置的比較電平有關(guān)。在圖5和圖7中，以兩個(gè)比較電平，即上電平和下電平，為例進(jìn)行說明。對于具有一個(gè)比較電平的電平比較處理過程，可相互參閱。數(shù)字比較單元202的電平比較處理為現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)容，此處不再贅述。
[0066]參照圖2，觸發(fā)控制單元203依次獲取被測信號a每一段的局部信號，分別利用各段局部信號的周期值來進(jìn)行觸發(fā)判斷。在本發(fā)明實(shí)施例中，可由比較信號c獲取被測信號a中的局部信號的周期值，進(jìn)而與預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生觸發(fā)信號山也即，在該周期值滿足一定條件時(shí)實(shí)現(xiàn)周期觸發(fā)，由于周期值是從數(shù)字化的比較信號c中獲取的，因此，本發(fā)明是利用了數(shù)字的方式，實(shí)現(xiàn)了周期觸發(fā)。
[0067]作為一個(gè)舉例說明，在本發(fā)明實(shí)施例中，所述示波器200還可以包括用戶輸入接口，其設(shè)置周期比較模式和至少一個(gè)周期閾值時(shí)間，一般的，最多設(shè)置兩個(gè)周期閾值時(shí)間；所述周期比較模式為:大于一個(gè)周期閾值時(shí)間、小于一個(gè)周期閾值時(shí)間、小于一個(gè)周期閾值時(shí)間或大于另一個(gè)周期閾值時(shí)間、或者大于一個(gè)周期閾值時(shí)間且小于另一個(gè)周期閾值時(shí)間；則觸發(fā)控制單元203依據(jù)所設(shè)置的周期閾值時(shí)間和用戶所選擇的周期比較模式生成所述預(yù)設(shè)閾值范圍，可以看出，用戶所設(shè)置的一個(gè)或者兩個(gè)周期閾值時(shí)間，可以為預(yù)設(shè)閾值范圍的端點(diǎn)值?？梢岳斫獾氖?，前面所述的觸發(fā)通道、觸發(fā)類型、比較電平和粘滯范圍，也是由該用戶輸入接口設(shè)置的。
[0068]作為一個(gè)舉例說明，在本發(fā)明實(shí)施例中，觸發(fā)控制單元203可以依據(jù)采樣時(shí)鐘f，獲取比較信號c中相鄰兩個(gè)上升沿之間的第一時(shí)間間隔，將其作為所獲取的被測信號a中的局部信號的第一周期值；并將所獲取的第一周期值與預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生觸發(fā)信號d。在本舉例說明中，比較信號c中相鄰兩個(gè)上升沿之間的第一時(shí)間間隔對應(yīng)被測信號a中的局部信號的一個(gè)周期值，即第一周期值，僅利用相鄰兩個(gè)上升沿之間的第一時(shí)間間隔進(jìn)行觸發(fā)判斷，當(dāng)?shù)谝粫r(shí)間間隔處于所述預(yù)設(shè)閾值范圍時(shí)，則判斷滿足周期觸發(fā)條件，產(chǎn)生觸發(fā)信號d。
[0069]在上述舉例說明中，可以利用比較信號c中相鄰兩個(gè)上升沿之間的第一時(shí)間間隔，將其作為被測信號a的局部信號的周期值實(shí)現(xiàn)周期觸發(fā)，由于僅利用比較信號c的上升沿進(jìn)行觸發(fā)判別，因此實(shí)現(xiàn)方法簡單。
[0070]作為另一個(gè)舉例說明，在本發(fā)明實(shí)施例中，觸發(fā)控制單元203可以依據(jù)采樣時(shí)鐘f，獲取比較信號c中相鄰兩個(gè)下降沿之間的第二時(shí)間間隔，將其作為所獲取的被測信號a中的局部信號的第二周期值；并將所獲取的第二周期值與預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生觸發(fā)信號d。在本舉例說明中，比較信號c中相鄰兩個(gè)下降沿之間的第二時(shí)間間隔代表了被測信號a中的局部信號的一個(gè)周期值，即第二周期值，僅利用相鄰兩個(gè)下降沿之間的第二時(shí)間間隔進(jìn)行觸發(fā)判斷，當(dāng)?shù)诙r(shí)間間隔處于所述預(yù)設(shè)閾值范圍時(shí)，則判斷滿足周期觸發(fā)條件，產(chǎn)生觸發(fā)信號d。
[0071]在上述舉例說明中，可以利用比較信號c中相鄰兩個(gè)下降沿之間的第二時(shí)間間隔，將其作為被測信號a的局部信號的周期值實(shí)現(xiàn)周期觸發(fā)，由于僅利用比較信號c的下降沿進(jìn)行觸發(fā)判別，因此實(shí)現(xiàn)方法簡單。
[0072]作為又一個(gè)舉例說明，在本發(fā)明實(shí)施例中，觸發(fā)控制單元203依據(jù)采樣時(shí)鐘f，獲取比較信號c中相鄰兩個(gè)上升沿之間的第一時(shí)間間隔，將其作為所獲取的被測信號a中的局部信號的第一周期值；同時(shí)，還依據(jù)采樣時(shí)鐘f，獲取比較信號c中相鄰兩個(gè)下降沿之間的第二時(shí)間間隔，將其作為所獲取的被測信號a中的局部信號的第二周期值；并將所獲取的第一周期值和第二周期值分別與預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生所述觸發(fā)信號d。在本舉例說明中，第一時(shí)間間隔和第二時(shí)間間隔均可以代表被測信號a中的局部信號的周期值，利用上述兩個(gè)時(shí)間間隔進(jìn)行觸發(fā)判斷。
[0073]在上述舉例說明中，可以將第一時(shí)間間隔和第二時(shí)間間隔均作為表被測信號a中的局部信號的周期值，既可以利用第一時(shí)間間隔實(shí)現(xiàn)周期觸發(fā)，又可以利用第二時(shí)間間隔實(shí)現(xiàn)周期觸發(fā)，觸發(fā)方式靈活多樣。
[0074]作為一個(gè)示例，在上述舉例說明中，如圖3 (a)所示，觸發(fā)控制單元203可以包括:
[0075]上升沿觸發(fā)產(chǎn)生單元301，其依據(jù)采樣時(shí)鐘f獲取比較信號c中相鄰兩個(gè)上升沿之間的第一時(shí)間間隔，將其作為所獲取的被測信號a中的局部信號的第一周期值；并將第一周期值與預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，在第一周期值處于所述預(yù)設(shè)閾值范圍時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)第一觸發(fā)脈沖信號i ;
[0076]下降沿觸發(fā)產(chǎn)生單元302，其依據(jù)采樣時(shí)鐘f獲取比較信號c中相鄰兩個(gè)下降沿之間的第二時(shí)間間隔，將其作為所獲取的被測信號a中的局部信號的第二周期值；并將第二周期值與預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，在第二周期值處于所述預(yù)設(shè)閾值范圍時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)第二觸發(fā)脈沖信號j ;
[0077]第一觸發(fā)信號產(chǎn)生單元303，其選擇第一觸發(fā)脈沖信號i和第二觸發(fā)脈沖信號j中的一個(gè)，作為觸發(fā)信號d輸出。
[0078]周期值可以是比較信號c中相鄰兩個(gè)上升沿之間的第一時(shí)間間隔，如圖5中tl所表示的時(shí)間長度，也可以是比較信號c中相鄰兩個(gè)下降沿之間的的第二時(shí)間間隔，如圖5中t2所表示的時(shí)間長度，因此在實(shí)現(xiàn)信號周期觸發(fā)時(shí)，需要兩套同樣的觸發(fā)機(jī)制，一套按照上升沿計(jì)算周期值，另一套按照下降沿計(jì)算周期值。在本示例中，用戶可以通過用戶輸入接口選擇按照相鄰兩個(gè)上升沿之間的第一時(shí)間間隔、還是按照相鄰兩個(gè)下降沿之間的第二時(shí)間間隔進(jìn)行觸發(fā)判斷，第一觸發(fā)信號產(chǎn)生單元303相當(dāng)于一個(gè)選擇開關(guān)，當(dāng)用戶選擇按照相鄰兩個(gè)上升沿之間的第一時(shí)間間隔進(jìn)行觸發(fā)判斷時(shí)，第一觸發(fā)信號產(chǎn)生單元303選擇第一觸發(fā)脈沖信號i作為觸發(fā)信號d ;當(dāng)用戶選擇按照相鄰兩個(gè)下降沿之間的第二時(shí)間間隔進(jìn)行觸發(fā)判斷時(shí)，第一觸發(fā)信號產(chǎn)生單元303選擇第二觸發(fā)脈沖信號j作為觸發(fā)信號d。
[0079]作為另一個(gè)示例，在上述舉例說明中，如圖3 (b)所示，觸發(fā)控制單元203可以包括:
[0080]上升沿觸發(fā)產(chǎn)生單元301，其依據(jù)采樣時(shí)鐘f獲取比較信號c中相鄰兩個(gè)上升沿之間的第一時(shí)間間隔，將其作為所獲取的被測信號a中的局部信號的第一周期值；并將第一周期值與預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，在第一周期值處于所述預(yù)設(shè)閾值范圍時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)第一觸發(fā)脈沖信號i;
[0081]下降沿觸發(fā)產(chǎn)生單元302，其依據(jù)采樣時(shí)鐘f獲取比較信號c中相鄰兩個(gè)下降沿之間的第二時(shí)間間隔，將其作為所獲取的被測信號a中的局部信號的第二周期值；并將第二周期值與預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，在第二周期值處于所述預(yù)設(shè)閾值范圍時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)第二觸發(fā)脈沖信號j ;
[0082]第二觸發(fā)信號產(chǎn)生單元304，其對第一觸發(fā)脈沖信號i和第二觸發(fā)脈沖信號j進(jìn)行邏輯或處理，將邏輯或處理的結(jié)果作為觸發(fā)信號d輸出。
[0083]結(jié)合圖5，在本示例中，對第一觸發(fā)脈沖信號i和第二觸發(fā)脈沖信號j進(jìn)行邏輯或處理，邏輯或處理的結(jié)果s為在時(shí)間順序上、既包括第一觸發(fā)脈沖信號1、又包括第二觸發(fā)脈沖信號j的信號，將邏輯或處理的結(jié)果S作為觸發(fā)信號d，那么可保證對比較信號C進(jìn)行完整的判斷，既可以按照相鄰兩個(gè)上升沿之間的第一時(shí)間間隔進(jìn)行觸發(fā)判斷，產(chǎn)生包括第一觸發(fā)脈沖信號i的觸發(fā)信號，同時(shí)，又可以按照相鄰兩個(gè)下降沿之間的第二時(shí)間間隔進(jìn)行觸發(fā)判斷，產(chǎn)生包括第二觸發(fā)脈沖信號j的觸發(fā)信號。
[0084]作為又一個(gè)示例，在上述舉例說明中，如圖3 (C)所示，觸發(fā)控制單元203可以包括:上升沿觸發(fā)產(chǎn)生單元301、下降沿觸發(fā)產(chǎn)生單元302、第一觸發(fā)信號產(chǎn)生單元303和第二觸發(fā)信號產(chǎn)生單元304。在本示例中，觸發(fā)控制單元203既可以利用第一觸發(fā)信號產(chǎn)生單元303，選擇第一觸發(fā)脈沖信號i和第二觸發(fā)脈沖信號j中的一個(gè)，作為觸發(fā)信號d輸出；又可以利用第二觸發(fā)信號產(chǎn)生單元304，對第一觸發(fā)脈沖信號i和第二觸發(fā)脈沖信號j進(jìn)行邏輯或處理，將邏輯或處理的結(jié)果作為觸發(fā)信號d輸出?？梢岳斫獾氖?，第一觸發(fā)信號產(chǎn)生單元303和第二觸發(fā)信號產(chǎn)生單元304在同一時(shí)刻只能有一個(gè)進(jìn)行工作。
[0085]作為一個(gè)變型，在上述三個(gè)示例中，下降沿觸發(fā)產(chǎn)生單元302可以先對比較信號c進(jìn)行反相處理，得到一個(gè)反相比較信號g ;之后再依據(jù)采樣時(shí)鐘f獲取反相比較信號g中相鄰兩個(gè)上升沿之間的時(shí)間間隔，得到比較信號c中相鄰兩個(gè)下降沿之間的第二時(shí)間間隔。也就是說，在按照比較信號c中相鄰兩個(gè)下降沿之間的第二時(shí)間間隔進(jìn)行觸發(fā)時(shí)，可以對比較信號進(jìn)行反相，此時(shí)，與上升沿觸發(fā)產(chǎn)生單元301的原理類似，通過計(jì)算相鄰兩個(gè)上升沿之間的時(shí)間間隔來獲取被測信號a中的局部信號的周期值。
[0086]作為又一個(gè)變型，在上述三個(gè)示例中，如圖4所示，上升沿觸發(fā)產(chǎn)生單元301包括:
[0087]第一周期處理子單元401，其接收比較信號C，并在比較信號c的上升沿產(chǎn)生一個(gè)脈寬為采樣時(shí)鐘周期的正脈沖，得到一個(gè)包含至少兩個(gè)正脈沖的第一脈沖信號k ；
[0088]第一周期計(jì)數(shù)子單元402，其依據(jù)采樣時(shí)鐘f計(jì)算第一脈沖信號k中相鄰兩個(gè)正脈沖的時(shí)間間隔，獲得第一時(shí)間間隔，將其作為第一周期值tl輸出；
[0089]第一周期比較子單元403，其將第一周期值tl與預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，當(dāng)?shù)谝恢芷谥祎l處于預(yù)設(shè)閾值范圍時(shí)，在所述相鄰兩個(gè)正脈沖中后一個(gè)正脈沖的上升沿，產(chǎn)生第一觸發(fā)脈沖信號i。
[0090]下面結(jié)合圖5，對上升沿觸發(fā)產(chǎn)生單元301的工作過程進(jìn)行具體說明。從圖5中可以看出，第一周期處理子單元401在比較信號c的每個(gè)上升沿位置處產(chǎn)生脈寬為采樣時(shí)鐘周期的正脈沖Pl和正脈沖P2，得到包含正脈沖pi和正脈沖p2的第一脈沖信號k。需要說明的是，比較信號C可能具有多個(gè)上升沿，相應(yīng)的，第一脈沖信號k具有多個(gè)正脈沖，此處僅以兩個(gè)正脈沖作為示意。第一周期計(jì)數(shù)子單元402依據(jù)采樣時(shí)鐘f計(jì)算第一脈沖信號k中相鄰兩個(gè)正脈沖Pl和p2之間的時(shí)間間隔。
[0091]作為一個(gè)實(shí)例，在上述變型中，如圖4所示，第一周期計(jì)數(shù)子單元402包括:
[0092]第一次數(shù)累加器404，其依據(jù)觸發(fā)控制單元203產(chǎn)生的一個(gè)恒為高電平的使能信號U，在第一脈沖信號k為低電平時(shí)，對采樣時(shí)鐘f的數(shù)據(jù)變化次數(shù)進(jìn)行累加，在第一脈沖信號k由低電平轉(zhuǎn)換為高電平時(shí)，將累加結(jié)果作為第一計(jì)數(shù)值m輸出，之后對累加結(jié)果清零復(fù)位；
[0093]第一時(shí)間獲取模塊405，其依據(jù)采樣時(shí)鐘f的周期，將第一計(jì)數(shù)值m轉(zhuǎn)換為第一時(shí)間間隔，將其作為第一周期值tl輸出。
[0094]結(jié)合圖5，第一次數(shù)累加器404在第一脈沖信號k為低電平時(shí)，對采樣時(shí)鐘f的數(shù)據(jù)變化次數(shù)進(jìn)行累加，截止到第一脈沖信號k的高電平，采樣時(shí)鐘f的數(shù)據(jù)變化次數(shù)為9，則輸出第一計(jì)數(shù)值m為9。假設(shè)本實(shí)例中，采樣時(shí)鐘f的周期為1ns，則第一時(shí)間獲取模塊405將采樣時(shí)鐘f的周期乘以第一計(jì)數(shù)值m，即可得到第一脈沖信號k低電平的持續(xù)時(shí)間，為9ns。從圖5中可以看出，按照正脈沖pi和正脈沖p2的上升沿，準(zhǔn)確計(jì)算二者的時(shí)間間隔，應(yīng)該是第一脈沖信號k低電平的持續(xù)時(shí)間加上一個(gè)正脈沖的脈寬，因此，轉(zhuǎn)換的得到第一時(shí)間間隔應(yīng)該為:第一計(jì)數(shù)值m*采樣時(shí)鐘f的周期+正脈沖P的脈寬，為10ns。將該值作為第一周期值tl，與預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，在本示例中，第一周期值tl處于預(yù)設(shè)閾值范圍，則在相鄰兩個(gè)正脈沖Pl和P2中的后一個(gè)正脈沖p2的上升沿產(chǎn)生第一觸發(fā)脈沖信號i。在本舉例說明中，采樣時(shí)鐘f與比較信號C、第一脈沖信號k、第一觸發(fā)脈沖信號i同步。
[0095]需要說明的是，第一周期計(jì)數(shù)子單元402可以僅將第一脈沖信號k中低電平的持續(xù)時(shí)間，作為相鄰兩個(gè)正脈沖的時(shí)間間隔，也即為第一周期值tl ;則第一周期比較子單元403先將預(yù)設(shè)閾值范圍減去一個(gè)采樣時(shí)鐘f的周期，然后將第一周期值tl與減去采樣時(shí)鐘f周期的預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，同樣可以根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生第一觸發(fā)脈沖信號i。
[0096]作為另一個(gè)變型，在上述三個(gè)示例中，如圖6所示，下降沿觸發(fā)產(chǎn)生單元302包括:
[0097]反相處理子單元604，其對比較信號c進(jìn)行反相處理，得到反相比較信號g ；
[0098]第二周期處理子單元601，其在反相比較信號g的上升沿產(chǎn)生一個(gè)脈寬為采樣時(shí)鐘周期的正脈沖，得到一個(gè)包含至少兩個(gè)正脈沖的第二脈沖信號r ；
[0099]第二周期計(jì)數(shù)子單元602，其依據(jù)采樣時(shí)鐘f計(jì)算第二脈沖信號r中相鄰兩個(gè)正脈沖的時(shí)間間隔，獲得第二時(shí)間間隔，將其作為第二周期值t2輸出；
[0100]第二周期比較子單元603，其將第二周期值t2與預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，當(dāng)?shù)诙芷谥祎2處于預(yù)設(shè)閾值范圍時(shí)，在所述相鄰兩個(gè)正脈沖中后一個(gè)正脈沖的上升沿，產(chǎn)生第二觸發(fā)脈沖信號j。
[0101]下面結(jié)合圖5，對下降沿觸發(fā)產(chǎn)生單元302的工作過程進(jìn)行具體說明。從圖5中可以看出，反相處理子單元604得到的反相比較信號g的高低電平與比較信號c相反，第二周期處理子單元601在反相比較信號g的每個(gè)上升沿位置處產(chǎn)生脈寬為采樣時(shí)鐘周期的正脈沖ql和正脈沖q2，得到包含正脈沖ql和正脈沖q2的第二脈沖信號r。同樣，第二脈沖信號r可以具有多個(gè)正脈沖，此處僅以兩個(gè)正脈沖作為示意。第二周期計(jì)數(shù)子單元602依據(jù)采樣時(shí)鐘f計(jì)算第二脈沖信號r中相鄰兩個(gè)正脈沖ql和q2之間的時(shí)間間隔。
[0102]作為一個(gè)實(shí)例，在上述變型中，如圖6所示，第二周期計(jì)數(shù)子單元602包括:
[0103]第二次數(shù)累加器605，其依據(jù)一個(gè)恒為高電平的使能信號U，在第二脈沖信號r為低電平時(shí)，對采樣時(shí)鐘f的數(shù)據(jù)變化次數(shù)進(jìn)行累加，在第二脈沖信號r由低電平轉(zhuǎn)換為高電平時(shí)，將累加結(jié)果作為第二計(jì)數(shù)值η輸出，之后對累加結(jié)果清零復(fù)位；
[0104]第二時(shí)間獲取模塊606，其依據(jù)采樣時(shí)鐘f的周期，將第二計(jì)數(shù)值η轉(zhuǎn)換為第二時(shí)間間隔，將其作為第二周期值t2輸出。
[0105]結(jié)合圖5，正脈沖ql和q2之間的時(shí)間間隔，與正脈沖pi和p2之間的時(shí)間間隔的計(jì)算方法類似，此處不再贅述，可參照第一脈沖信號k中相鄰兩個(gè)正脈沖的時(shí)間間隔的計(jì)算方法。之后，將正脈沖ql和q2之間的時(shí)間間隔作為第二周期值t2，與預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，在本示例中，第二周期值t2處于預(yù)設(shè)閾值范圍，則在相鄰兩個(gè)正脈沖ql和q2中的后一個(gè)正脈沖q2的上升沿產(chǎn)生第二觸發(fā)脈沖信號j。需要說明的是，與第一周期計(jì)數(shù)子單元402類似，第二周期計(jì)數(shù)子單元602可以僅將第二脈沖信號r中低電平的持續(xù)時(shí)間，作為相鄰兩個(gè)正脈沖的時(shí)間間隔，也即為第二周期值t2;則第二周期比較子單元603先將預(yù)設(shè)閾值范圍減去一個(gè)采樣時(shí)鐘f的周期，然后將第二周期值t2與減去采樣時(shí)鐘f周期的預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，同樣可以根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生第二觸發(fā)脈沖信號j。在本舉例說明中，采樣時(shí)鐘f與比較信號C、反相比較信號g、第二脈沖信號r、第一觸發(fā)脈沖信號j同步。
[0106]可以理解的是，反相比較信號g中相鄰兩個(gè)上升沿之間的時(shí)間間隔與比較信號c中相鄰兩個(gè)上升沿之間的時(shí)間間隔的計(jì)算方法類似。上升沿觸發(fā)產(chǎn)生單元301的工作過程與下降沿觸發(fā)產(chǎn)生單元302的工作過程可相互參照，其各個(gè)單元、模塊的搭建原理類似，不同的是，第二周期值t2的計(jì)算步驟比第一周期值tl的計(jì)算步驟多了一個(gè)反相過程。
[0107]結(jié)合圖3 (a)、圖3 (C)與圖5，當(dāng)用戶設(shè)置周期觸發(fā)的周期邊沿為:上升沿到上升沿，即將比較信號c中相鄰兩個(gè)上升沿之間的第一時(shí)間間隔，作為被測信號a中的局部信號的周期值進(jìn)行周期觸發(fā)時(shí)，第一觸發(fā)信號產(chǎn)生單元303可以選擇將上升沿觸發(fā)產(chǎn)生單元301產(chǎn)生的第一觸發(fā)脈沖信號i，將其作為觸發(fā)信號d輸出。
[0108]當(dāng)用戶設(shè)置周期觸發(fā)的周期邊沿為:下降沿到下降沿，即將比較信號c中相鄰兩個(gè)下降沿之間的第二時(shí)間間隔，作為被測信號a中的局部信號的周期值進(jìn)行周期觸發(fā)時(shí)，第一觸發(fā)信號產(chǎn)生單元303可以選擇將下降沿觸發(fā)產(chǎn)生單元302產(chǎn)生的第二觸發(fā)脈沖信號j，將其作為觸發(fā)信號d輸出。
[0109]結(jié)合圖3 (b)、圖3 (C)與圖5，當(dāng)用戶設(shè)置周期觸發(fā)的周期邊沿為:上升沿到上升沿，或者下降沿到下降沿，即，既可以將比較信號c中相鄰兩個(gè)上升沿之間的第一時(shí)間間隔，作為被測信號a中的局部信號的周期值進(jìn)行周期觸發(fā)；又可以將比較信號c中相鄰兩個(gè)下降沿之間的第二時(shí)間間隔，作為被測信號a中的局部信號的周期值進(jìn)行周期觸發(fā)，此時(shí)，第二觸發(fā)信號產(chǎn)生單元304將上升沿觸發(fā)產(chǎn)生單元301產(chǎn)生的第一觸發(fā)脈沖信號i與下降沿觸發(fā)產(chǎn)生單元302產(chǎn)生的第一觸發(fā)脈沖信號i進(jìn)行邏輯或處理，得到邏輯或處理的結(jié)果S，將其作為觸發(fā)信號d輸出。
[0110]需要說明的是，觸發(fā)控制單元203產(chǎn)生觸發(fā)信號后，采樣存儲(chǔ)單元204依據(jù)觸發(fā)信號d對采樣數(shù)據(jù)b進(jìn)行存儲(chǔ)，產(chǎn)生用于波形顯示的波形顯示數(shù)據(jù)e。并不是說，每產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)信號d，采樣存儲(chǔ)單元204就響應(yīng)于該觸發(fā)信號d對采樣數(shù)據(jù)b進(jìn)行存儲(chǔ)。這是因?yàn)?，采樣存?chǔ)單元204首先對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)采樣存儲(chǔ)，在預(yù)采樣存儲(chǔ)的這段時(shí)間內(nèi)，采樣存儲(chǔ)單元204是不響應(yīng)觸發(fā)信號d的。在預(yù)采樣存儲(chǔ)結(jié)束后，觸發(fā)控制單元203會(huì)產(chǎn)生一觸發(fā)使能信號，此后，采樣存儲(chǔ)單元204才響應(yīng)于觸發(fā)信號d，對采樣數(shù)據(jù)b開始進(jìn)行延遲采樣存儲(chǔ)。而在后續(xù)延遲采樣存儲(chǔ)的這段時(shí)間內(nèi)，如果有觸發(fā)信號d產(chǎn)生，采樣存儲(chǔ)單元204對該觸發(fā)信號d也是不作響應(yīng)的。另外，延遲采樣存儲(chǔ)完成，到下一次的預(yù)采樣存儲(chǔ)之間會(huì)有一個(gè)死區(qū)時(shí)間，在死區(qū)時(shí)間內(nèi)，采樣存儲(chǔ)單元204對觸發(fā)信號d也不作響應(yīng)。
[0111]結(jié)合圖5，邏輯或處理的結(jié)果s為在時(shí)間順序上，既包含第一觸發(fā)脈沖信號1、又包含第二觸發(fā)脈沖信號j的信號，如果觸發(fā)控制單元203產(chǎn)生一觸發(fā)使能信號后，采樣存儲(chǔ)單元204接收到包含第一觸發(fā)脈沖信號i的觸發(fā)信號d，則響應(yīng)于觸發(fā)信號d對采樣數(shù)據(jù)b進(jìn)行延遲采樣存儲(chǔ)，即相當(dāng)于按照相鄰兩個(gè)上升沿之間的第一時(shí)間間隔進(jìn)行周期觸發(fā)；如果在后續(xù)延遲采樣存儲(chǔ)的這段時(shí)間內(nèi)、或者在延遲采樣存儲(chǔ)完成后的死區(qū)時(shí)間內(nèi)，采樣存儲(chǔ)單元204接收到隨后產(chǎn)生的包含第二觸發(fā)脈沖信號j的觸發(fā)信號d，則不響應(yīng)于觸發(fā)信號d ;如果在下一次預(yù)采樣存儲(chǔ)完成、觸發(fā)控制單元203產(chǎn)生一觸發(fā)使能信號后，采樣存儲(chǔ)單元204接收到包含第二觸發(fā)脈沖信號j的觸發(fā)信號d，則響應(yīng)于觸發(fā)信號d對采樣數(shù)據(jù)b進(jìn)行延遲采樣存儲(chǔ)，即相當(dāng)于按照相鄰兩個(gè)下降沿之間的第二時(shí)間間隔實(shí)現(xiàn)了周期觸發(fā)。
[0112]采樣存儲(chǔ)單元204按照觸發(fā)信號d進(jìn)行采樣存儲(chǔ)的過程屬于現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)容，本實(shí)施例僅作簡略說明，此處不再贅述。
[0113]需要說明的是，由比較信號c獲取被測信號a中的局部信號的周期值時(shí)，根據(jù)比較信號c中由高低電平形成的脈沖串，要兩兩測量，按照時(shí)間順序依次獲取相鄰兩個(gè)上升沿之間的第一時(shí)間間隔、相鄰兩個(gè)下降沿之間的第二時(shí)間間隔中的至少一個(gè)，并根據(jù)依次獲取的時(shí)間與所述預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生觸發(fā)新號d。
[0114]可以理解的是，本發(fā)明實(shí)施例所述的示波器200還可以用于頻率觸發(fā)。作為一個(gè)舉例說明，在本發(fā)明實(shí)施例中，所述用戶輸入接口還用于設(shè)置頻率比較模式和至少一個(gè)頻率閾值；所述頻率比較模式為:大于一個(gè)頻率閾值、小于一個(gè)頻率閾值、小于一個(gè)頻率閾值或大于另一個(gè)頻率閾值、或者大于一個(gè)頻率閾值且小于另一個(gè)頻率閾值；則觸發(fā)控制單元203依據(jù)所設(shè)置的頻率閾值和用戶所選擇的頻率比較模式生成所述預(yù)設(shè)閾值范圍，可以看出，用戶所設(shè)置的一個(gè)或者兩個(gè)頻率閾值，為預(yù)設(shè)閾值范圍的端點(diǎn)值。觸發(fā)控制單元203由比較信號c獲取被測信號a中的局部信號的周期值之后，將該周期值轉(zhuǎn)換為頻率值；并將所述頻率值與所述預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生觸發(fā)信號d，從而實(shí)現(xiàn)頻率觸發(fā)。頻率觸發(fā)的原理與周期觸發(fā)類似，只是多了一個(gè)由周期值獲得頻率值的過程，此處不再贅述。
[0115]以上對本發(fā)明所提供的一種具有周期觸發(fā)功能的示波器，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種具有周期觸發(fā)功能的示波器，包括: 數(shù)據(jù)采樣單元，用于依據(jù)一個(gè)采樣時(shí)鐘對被測信號進(jìn)行數(shù)字采樣，獲得采樣數(shù)據(jù)； 數(shù)字比較單元，用于對所述采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行電平比較處理，產(chǎn)生比較信號； 觸發(fā)控制單元，用于依據(jù)所述比較信號，產(chǎn)生觸發(fā)信號； 采樣存儲(chǔ)單元，用于依據(jù)所述觸發(fā)信號對所述采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，產(chǎn)生用于波形顯示的波形顯示數(shù)據(jù)； 其特征在于， 所述觸發(fā)控制單元，用于利用所述采樣時(shí)鐘，由所述比較信號獲取所述被測信號中的局部信號的周期值；并將所獲取的周期值與一預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生所述觸發(fā)信號。
2.如權(quán)利要求1所述的示波器，其特征在于， 所述觸發(fā)控制單元用于依據(jù)所述采樣時(shí)鐘，獲取所述比較信號中相鄰兩個(gè)上升沿之間的第一時(shí)間間隔，將其作為所獲取的被測信號中的局部信號的第一周期值；并將所獲取的第一周期值與所述預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生所述觸發(fā)信號。
3.如權(quán)利要求1所述的示波器，其特征在于， 所述觸發(fā)控制單元用于依據(jù)所述采樣時(shí)鐘，獲取所述比較信號中相鄰兩個(gè)上升沿之間的第一時(shí)間間隔，將其作為所獲取的被測信號中的局部信號的第一周期值；依據(jù)所述采樣時(shí)鐘，獲取所述比較信號中 相鄰兩個(gè)下降沿之間的第二時(shí)間間隔，將其作為所獲取的被測信號中的局部信號的第二周期值； 并將所獲取的第一周期值和第二周期值分別與所述預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生所述觸發(fā)信號。
4.如權(quán)利要求3所述的示波器，其特征在于，所述觸發(fā)控制單元包括: 上升沿觸發(fā)產(chǎn)生單元，用于依據(jù)所述采樣時(shí)鐘獲取所述比較信號中相鄰兩個(gè)上升沿之間的第一時(shí)間間隔，將其作為所獲取的被測信號中的局部信號的第一周期值；并將所述第一周期值與預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，在所述第一周期值處于所述預(yù)設(shè)閾值范圍時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)第一觸發(fā)脈沖信號； 下降沿觸發(fā)產(chǎn)生單元，用于依據(jù)所述采樣時(shí)鐘獲取所述比較信號中相鄰兩個(gè)下降沿之間的第二時(shí)間間隔，將其作為所獲取的被測信號中的局部信號的第二周期值；并將所述第二周期值與預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，在所述第二周期值處于所述預(yù)設(shè)閾值范圍時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)第二觸發(fā)脈沖信號； 第一觸發(fā)信號產(chǎn)生單元，用于選擇所述第一觸發(fā)脈沖信號和所述第二觸發(fā)脈沖信號中的一個(gè)，作為觸發(fā)信號輸出。
5.如權(quán)利要求3所述的示波器，其特征在于，所述觸發(fā)控制單元包括: 上升沿觸發(fā)產(chǎn)生單元，用于依據(jù)所述采樣時(shí)鐘獲取所述比較信號中相鄰兩個(gè)上升沿之間的第一時(shí)間間隔，將其作為所獲取的被測信號中的局部信號的第一周期值；并將所述第一周期值與預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，在所述第一周期值處于所述預(yù)設(shè)閾值范圍時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)第一觸發(fā)脈沖信號； 下降沿觸發(fā)產(chǎn)生單元，用于依據(jù)所述采樣時(shí)鐘獲取所述比較信號中相鄰兩個(gè)下降沿之間的第二時(shí)間間隔，將其作為所獲取的被測信號中的局部信號的第二周期值；并將所述第二周期值與預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，在所述第二周期值處于所述預(yù)設(shè)閾值范圍時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)第二觸發(fā)脈沖信號； 第二觸發(fā)信號產(chǎn)生單元，用于對所述第一觸發(fā)脈沖信號和所述第二觸發(fā)脈沖信號進(jìn)行邏輯或處理，將邏輯或處理的結(jié)果作為觸發(fā)信號輸出。
6.如權(quán)利要求4或5所述的示波器，其特征在于， 所述下降沿觸發(fā)產(chǎn)生單元對所述比較信號進(jìn)行反相處理，得到一個(gè)反相比較信號；并依據(jù)所述采樣時(shí)鐘獲取所述反相比較信號中相鄰兩個(gè)上升沿之間的時(shí)間間隔，得到所述比較信號中相鄰兩個(gè)下降沿之間的第二時(shí)間間隔。
7.如權(quán)利要求4或5所述的示波器，其特征在于，所述上升沿觸發(fā)產(chǎn)生單元包括: 第一周期處理子單元，用于在所述比較信號的上升沿產(chǎn)生一個(gè)脈寬為采樣時(shí)鐘周期的正脈沖，得到一個(gè)包含至少兩個(gè)正脈沖的第一脈沖信號； 第一周期計(jì)數(shù)子單元，用于依據(jù)所述采樣時(shí)鐘計(jì)算所述第一脈沖信號中相鄰兩個(gè)正脈沖的時(shí)間間隔，獲得所述第一時(shí)間間隔，將其作為所述第一周期值輸出； 第一周期比較子單元，用于將所述第一周期值與預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，當(dāng)所述第一周期值處于預(yù)設(shè)閾值范圍時(shí)，在所述相鄰兩個(gè)正脈沖中后一個(gè)正脈沖的上升沿，產(chǎn)生所述第一觸發(fā)脈沖信號。
8.如權(quán)利要求7所述的示波器，其特征在于，所述第一周期計(jì)數(shù)子單元包括: 第一次數(shù)累加器，用于在所述第一脈沖信號為低電平時(shí)，對所述采樣時(shí)鐘的數(shù)據(jù)變化次數(shù)進(jìn)行累加，在所述第一脈沖信號由低電平轉(zhuǎn)換為高電平時(shí)，將累加結(jié)果作為第一計(jì)數(shù)值輸出，之后對累加結(jié)果清零復(fù)位； 第一時(shí)間獲取模塊，用于依據(jù)采樣時(shí)鐘的周期，將所述第一計(jì)數(shù)值轉(zhuǎn)換為所述第一時(shí)間間隔，將其作為所述第一周期值輸`出。
9.如權(quán)利要求6所述的示波器，其特征在于，所述下降沿觸發(fā)產(chǎn)生單元包括: 反相處理子單元，用于對所述比較信號進(jìn)行反相處理，得到所述反相比較信號； 第二周期處理子單元，用于在所述反相比較信號的上升沿產(chǎn)生一個(gè)脈寬為采樣時(shí)鐘周期的正脈沖，得到一個(gè)包含至少兩個(gè)正脈沖的第二脈沖信號； 第二周期計(jì)數(shù)子單元，用于依據(jù)所述采樣時(shí)鐘計(jì)算所述第二脈沖信號中相鄰兩個(gè)正脈沖的時(shí)間間隔，獲得所述第二時(shí)間間隔，將其作為所述第二周期值輸出； 第二周期比較子單元，用于將所述第二周期值與預(yù)設(shè)閾值范圍進(jìn)行比較，當(dāng)所述第二周期值處于預(yù)設(shè)閾值范圍時(shí)，在所述相鄰兩個(gè)正脈沖中后一個(gè)正脈沖的上升沿，產(chǎn)生所述第二觸發(fā)脈沖信號。
10.如權(quán)利要求9所述的示波器，其特征在于，所述第二周期計(jì)數(shù)子單元包括: 第二次數(shù)累加器，用于在所述第二脈沖信號為低電平時(shí)，對所述采樣時(shí)鐘的數(shù)據(jù)變化次數(shù)進(jìn)行累加，在所述第二脈沖信號由低電平轉(zhuǎn)換為高電平時(shí)，將累加結(jié)果作為第二計(jì)數(shù)值輸出，之后對累加結(jié)果清零復(fù)位； 第二時(shí)間獲取模塊，用于依據(jù)采樣時(shí)鐘的周期，將所述第二計(jì)數(shù)值轉(zhuǎn)換為所述第二時(shí)間間隔，將其作為所述第二周期值輸出。
11.如權(quán)利要求1所述的示波器，其特征在于，還包括: 用戶輸入接口，用于設(shè)置周期比較模式和至少一個(gè)周期閾值時(shí)間；所述觸發(fā)控制單元還用于依據(jù)所設(shè)置的周期閾值時(shí)間和所選擇的周期比較模式生成所述預(yù)設(shè)閾值范圍。
12.如權(quán)利要求1所述的示波器，其特征在于， 所述數(shù)據(jù)采樣單元用于分別對多個(gè)通道的被測信號進(jìn)行數(shù)字采樣，獲得相應(yīng)的多路采樣數(shù)據(jù)； 所述數(shù)字比較單元用于分別對所述多路采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行電平比較處理，產(chǎn)生相應(yīng)的多路比較處理結(jié)果， 并從所述多路比較處理結(jié)果中選擇其中一路作為所述數(shù)據(jù)比較單元輸出的比較信號。
【文檔編號】G01R13/00GK103675380SQ201210362469
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月25日
【發(fā)明者】龔桂強(qiáng), 王悅, 王鐵軍, 李維森 申請人:北京普源精電科技有限公司