[发明专利]一种极高波形捕获率数字存储示波器

说明书

技术领域

本发明涉及一种数字存储示波器，具体来讲，涉及一种极高波形捕获率数字存储示波器

背景技术

随着数字信号处理技术的发展，基于高速取样时域信号分析方面技术的研究越来越深入，数字化时域测试仪器也得到了迅猛发展，数字存储示波器作为一种最典型时域测试仪器，得到了广泛应用。

波形捕获率是评价数字存储示波器性能优劣的重要指标之一。所谓“波形捕获率”就是指单位时间内数字示波器捕获并显示的波形次数。波形捕获率不足将使多数瞬态偶发信号无法发现，信号抖动分析及眼图分析更无从谈起。

如图1，传统的数字存储示波器通常采用一种串行的处理结构，采样的数据从采集存储器传送到微处理器，经微处理器处理、计算参数，最终送达显示。在微处理器进行波形数据处理的这段时间内，示波器不能对信号波形进行采集，这段时间称为“盲区时间”。通常，示波器采样捕捉时间大约只占总观测时间的1％。因此，在盲区时间内将会漏掉99％波形细节，波形捕获率不足，使测试效率大大降低，很多情况下，无法满足实时测试应用需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种波形捕获率极高的数字存储示波器，以提高测试效率。

为实现上述发明目的，本发明的极高波形捕获率数字存储示波器，包括：信号调理模块、ADC转换模块、触发和时基电路、采集存储器、微处理器、显示存储器、显示屏，以及并行协处理器；

输入测试信号经信号调理模块调理后送入ADC转换模块进行采样，在触发和时基电路的控制下将采样数据送入采集存储器缓存；

完成一次波形采集后，并行协处理器将采集存储器中的采集数据映射成与显示屏点阵相对应的波形点阵数据，映射完成后又重新开始新一轮的采集与映射；

与此同时，微处理器进行菜单管理、人机接口管理工作，当到达显示屏定时刷新时间时，即刻启动显示刷新控制逻辑，自动将并行协处理器中的波形点阵数据和菜单管理、人机接口管理工作相关的界面数据库中的点阵数据在显示存储器中进行组合，并更新显示屏的显示。

本发明采用信号波形采集处理与微处理器并行工作的构架，让微处理器从繁重的波形处理和显示中脱离出来，降低了数字存储示波器的盲区时间，提高了波形捕获率，增大了发现瞬态异常信号的几率，从而也提高了测试效率。

附图说明

图1是传统的数字存储示波器原理框图；

图2是本发明极高波形捕获率数字存储示波器一种具体实施方式原理框图；

图3是图2所示并行协处理器的一种具体实施方式原理框图；

图4是本发明极高波形捕获率数字存储示波器中的采样数据映射成显示屏点阵相对应的波形数据库的一种具体实施方式示意图；

图5是传统串行结构数字存储示波器捕获效果图；

图6是本发明数字存储示波器捕获效果图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明优选具体实施方式进行描述。需要提醒注意的是，尽管相似部件出现在不同附图中，但它们被赋予相似的附图标记。在以下的描述中，当采用的已知功能和设计的详细描述也许会淡化本发明的主题内容时，这些描述在这儿将被忽略。

图1是传统的数字存储示波器原理框图。图中，输入信号经信号调理模块1调理后输出幅度在一定范围内的适合ADC转换模块2进行数据采样的信号，在触发和时基电路3的控制下，将ADC转换模块2采样的波形数据送入采集存储器4中缓存。

在完成一次波形数据采集后，微处理器5将采集的波形数据读入处理，最后将输入信号的波形以及菜单管理、人机接口管理相关的界面数据通过显示存储器6，在显示屏7上显示出来。

在微处理器5进行波形数据处理的这段时间内，示波器不能对信号波形进行采集，波形捕获率不足，使测试效率大大降低，很多情况下，无法满足实时测试应用需求。

图2是本发明极高波形捕获率数字存储示波器一种具体实施方式原理框图。在本实施例中，本发明的极高波形捕获率数字存储示波器包括：信号调理模块1、ADC转换模块2、触发和时基电路3、采集存储器4、微处理器5、显示存储器6、显示屏7，以及并行协处理器8；

输入测试信号经信号调理模块1调理后送入ADC转换模块2进行采样，在触发和时基电路3以及并行协处理器8的控制下将采样数据送入采集存储器4缓存；

完成一次波形采集后，并行协处理器8将采集存储器4中的采集数据映射成与显示屏点阵相对应的波形点阵数据，映射完成后又重新开始新一轮的采集与映射；