[发明专利]数字示波器及其数据处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数字示波器及其数据处理方法。

背景技术

数字示波器是一种电信号测试仪器，用于测量、观察、记录和分析各种瞬时物理电信号变化，在显示屏上以波形方式显示电信号在时间轴上的变化。数字示波器每秒钟内捕获信号的次数，就是波形捕获速率，也称波形刷新率，单位是波形数/秒(wfms/s)。数字示波器的波形刷新率越高，捕获偶发随机事件的概率越高，越能重现微观物理电信号的实时真实变化。

传统的数字示波器都是采集一个波形数据，然后处理并显示一个波形数据。受到数据处理速度的限制，在相同硬件环境下，数字示波器的总体刷新率没有发挥到最大的功效。举例来说，数字示波器的前端已经采集了10W个波形数据，后端可能只处理了2W个波形数据，因此，波形刷新率只有2wfms/s(理论上波形刷新率最大值为10wfms/s)。

发明内容

有鉴于此，有必要针对传统的数字示波器波形刷新率不高的问题，提供一种能提高波形刷新率的数字示波器。

一种数字示波器，包括数据采集模块、数据处理模块、存储模块、显存、显示模块；所述数据采集模块采样模拟信号，并将模拟信号转换为数字信号；所述数据处理模块用于将数据采集模块输出的数字信号暂存在存储模块中，判断存储模块暂存的数据量是否等于预设值，在存储模块暂存的数据量等于预设值时从存储模块中读取暂存的数据并进行波形处理，从显存中读取波形数据，控制显示模块显示波形。

优选的，所述存储模块是静态随机存储器。

优选的，所述静态随机存储器采用先进先出的存储方式。

优选的，所述存储模块暂存的数据量为数据采集模块至少采集2次的数据量。

优选的，所述存储模块暂存的数据量为数据采集模块采集7次的数据量。

还提供一种数字示波器的数据处理方法。

一种数字示波器的数据处理方法，包括：S1：采集数据；S2：暂存数据；S3：判断暂存的数据量是否等于预设值，如果是，则执行S4，如果否，则执行S1；S4：读取暂存的数据并进行波形处理；S5：显示波形。

优选的，所述步骤S3是通过计算采集数据的次数，并判断采集数据的次数是否等于预设的次数来实现。

优选的，所述预设的次数是7次。

优选的，所述步骤S1和S2是一直进行的。

上述数字示波器通过优化工作流程(采集多次，处理一次)，提高了波形刷新率。

附图说明

图1是数字示波器的示意图。

图2是数字示波器的数据处理方法的流程图。

图3是存储模块存储数据的格式示意图。

具体实施方式

图1是数字示波器的示意图。数字示波器包括数据采集模块、数据处理模块、存储模块、显存、显示模块。

数据采集模块包括多个模数转换器。每个模数转换器按特定的频率实时采样模拟信号，并将模拟信号转换为数字信号。数据采集模块的采样速率一般很大，例如一个模数转换器在10ns内采样的数据量为2B，当数据采集模块的模数转换器的个数为5个时，其采样速率便是1GB/s。

存储模块一般采用静态随机存储器(Static Random Access Memory，SRAM)。静态随机存储器最好采用先进先出(First-In First-Out，FIFO)的存储方式。

数据处理模块用于将数据采集模块输出的数字信号暂存在存储模块中，判断存储模块暂存的数据量是否等于预设值，从存储模块中读取暂存的数据并进行波形处理，从显存中读取波形数据，控制显示模块显示波形。

图2是数字示波器的数据处理方法的流程图。数字示波器的数据处理方法包括：

S1：采集数据。

数据采集模块的多个模数转换器的工作方式为并行工作方式。每个模数转换器按特定的频率实时采样模拟信号，并将模拟信号转换为数字信号。

S2：暂存数据。

数据处理模块将数据采集模块输出的数字信号暂存在存储模块中。假设数据采集模块一次采集的数据量为20Kb，存储模块的容量为2MB，那么存储模块最多可以存储数据采集模块100次采集的数据。存储模块存储数据的格式如图3所示。数据采集模块每次采集的数据都是暂存在存储模块中(而传统的数字示波器是直接对采集的数据进行处理，并进行显示)，然后数据采集模块继续采集数据。

S3：判断暂存的数据量是否等于预设值，如果是，则执行S4，如果否，则执行S1。

该步骤可以通过计算数据采集模块采集数据的次数，并判断数据采集的次数是否等于预设的次数(可自由设定，例如100次)来实现。