[发明专利]用于无死区采集的改进的隔开算法

说明书

技术领域

本发明涉及用于测试和测量仪器的采集系统，尤其涉及改进的隔开算法。

背景技术

以示波器为例，测量仪器的“死区”，是指一个时间段，在该时间段内，因为示波器忙于执行其它任务而不能处理可能出现的触发事件，所以数据采集电路不响应有效的触发事件。结果，没有为错过的有效触发事件显示代表被监测的电信号的波形。例如，在模拟示波器中，死区出现在阴极射线管的电子束回扫时间里。在数字示波器中，死区常常出现在仪器忙于从采集存储器读取与上次采集相关的数据，或者忙于绘制已采集的且已处理的数据以生成波形图象用于显示时。

测试中的电路常常工作在比标准的数字示波器能显示对应波形的速率快得多的速率下。事实上，因为忙于处理和绘制与响应先前触发事件所采集到的数据有关的波形，典型的数字示波器“无视”多数触发事件。不幸的是，测试中的电子线路有时以不可预料的方式工作。测试中的电路的不正确运行很少出现，可能在上千次的正确运行周期中才有一次。因此，由于示波器在异常出现的时刻忙，示波器可能没有采集展现测试中电路的不正确运行，即异常，的波形的数据。为了观看不正确运行，示波器用户可能不得不等待很长时间。因为仅有一小部分波形显示在示波器显示器上，未能发现不正确运行，使得用户不能确认测试中的电路是否运行正确。

基本的数字示波器具有一种体系结构，在该体系结构中，数据被采集并存储在采集存储器中，接着，采集通过一个触发事件在规定的触发后间隔后被挂起。然后，在重新启用采集系统来响应新的触发事件之前，从采集存储器中读取所采集的数据进行处理，并将波形绘制在显示器上。

由Steven Sullivan等在2006年3月24日提交的，名称为“无死区数据采集”，申请号No.11/388428的共同待决的美国专利申请，在此引用作为参考，该专利申请试图实现采集代表所有触发事件的数据来显示。测量仪器接收代表被监测的电信号的数字化信号，并使用快速数字触发电路产生触发信号，其中触发信号包括该数字化信号中所有的触发事件。该数字化信号按期望被压缩并被一种先入先出(FIFO)缓冲器延迟一段时间(触发前延迟)以确保在该触发信号中的第一触发事件之前的预定量的数据。紧接着该第一触发事件的出现，FIFO的延迟的数字化信号送到快速栅格器或绘图引擎，生成波形图像。然后，向显示缓冲器提供该波形图像，与先前的波形图像和/或来自其它绘图引擎的其它图形输入进行合并。显示缓冲器的内容以显示更新速率提供在显示屏上，以显示代表该电信号的所有波形图像的合成。

测量仪器的每个输入通道可以使用两个或更多绘图引擎，以产生两个或更多波形图像，每个波形图像在显示窗口内指定的触发位置上包含这些触发事件中的一个。为了和显示缓冲器中先前的波形图像或者来自其它绘图引擎的图形进行合成，这些波形图像被合成以形成包含所有触发事件的复合波形图像。对于显示窗口里的某些触发位置，提供指示符以表明触发事件可能已被错过。而且，在没有触发事件时，信号内容的图形仍然可以提供给显示器。

“无死区”定义为一种能力，该能力使用户能100％看到显示器上的输入信号中发生的触发事件。现在，参照图1，位置A-H表示输入信号中的触发事件。在本例中，在左帧所包含的数据的绘制中以事件C作为参照，其放在网格内的触发点处。前面提到的美国专利申请’428讨论了隔开周期，在隔开周期内，触发事件被认出，但没有得到专门的处理。这些触发事件在显示器上作为左帧中的部分显示给仪器使用者，但是不构成对这些触发事件开始新的绘图周期的基础。一旦无死区隔开周期完成，下一个触发事件成为新的绘图周期的焦点，在本例中为事件F，其放在右帧的网格中的触发点处。

这种定义“无死区”的方法存在一些问题。对用户而言，即便看到100％的触发事件，用户仍然可能会错过重要信息和异常信息。随着将触发点移动到网格的右手侧，即，增大网格的触发前区域，就需要越来越多的并行绘图过程以跟上出现在刚刚超过显示屏的右边缘的来临的触发事件——在现实中，触发点可以向网格的右边缘移动多远是有限制的。而且，在显示屏上将同一信息绘制一次以上可能会引起用户困惑，即，在本例中，事件D和E附近的数据同时绘制在左帧和右帧中，当绘制在显示屏上时左帧和右帧是重叠的，如图1A所示。