[发明专利]基于DDR2SDRAM阵列分段存储的无缝采集方法

说明书

技术领域

本发明属于数据采集技术领域，更为具体地讲，涉及一种基于DDR2SDRAM（Double-Data-Rate Two Synchronous Dynamic Random Access Memory，第二代双倍数据率同步动态随机存储内存）阵列分段存储的无缝采集方法。

背景技术

目前在时域测量中，数字存储示波器的应用越来越广泛。在衡量数字存储示波器性能的指标之中，波形捕获率显得尤为重要。波形捕获率即单位时间内示波器所能捕获并显示的波形幅数，通常以波形幅数/秒（wfms/s）表示。它表征数字存储示波器单位时间内所捕获并显示的波形信息量的多少。波形捕获率越高，表示数字示波器捕获偶发信号或非周期信号的能力越大。

波形捕获率与采集过程的“死区时间”有着密切关系。图1是波形采集中死区时间的示意图。如图1所示，死区时间就是指数字存储示波器在两次采集过程之间存在的较大时间间隙，这段时间间隙产生的原因是采集系统在完成一次完整采集过程之后，处理器需要对采集数据进行映射等处理，采集系统暂停数据采集。对于一个采集系统，采集一幅波形需要时间T_acq，死区时间为t_d，那么波形捕获率V_capt满足：V_capt＝1/(T_cap+t_d)。由此可见，波形捕获率与死区时间存在负相关关系，即在采样率一定的情况下，死区时间越短，波形捕获率越高，采集系统捕捉偶发信号的能力就越强。特别情况下，当“死区时间”减为零时，波形捕获率达到最大，即实现了无缝采集。

传统数字荧光示波器（Digital Phosphor Oscilloscope，简称DPO）具有较高的波形捕获率和较短的死区时间。图2是数字荧光示波器架构图。如图2所示，数字荧光示波器采用数据采集、映射与数据处理协同工作的并行结构，将波形采集、映射过程放到协处理器中，解放了微处理器，一定程度上降低了死区时间，提高了波形捕获率，但是在波形数据映射等环节仍然存在不小的死区时间。

图3是无缝采集技术的示意图。如图3所示，当采集系统在完成一次采集后，能够在下一次有效触发到来前启动新一轮的采集，并且采集状态处于等待触发状态，与此同时，系统的显示不漏掉任何一次采集信息，并且整个过程能持续地、周而复始运行，那么这样的采集和显示过程就被称为为“无缝采集”。现有的无缝采集技术中采用多体交叉来并行采集存储数据，采用FIFO（First Input First Output，先入先出队列）存储采样数据，由于FIFO容量较小，一次触发只能采集很少的波形数据，这种示波器对于慢速时基档位采样率的提高有着较大限制。例如一个数字荧光示波器FIFO的存储深度是80Kpts，最大实时采样率是4Gsps，这就意味着在最大实时采样率下示波器可以连续采集的信号时间长度只有20us(采样时间=存储深度/采样率)。设示波器屏幕上有12格，则在时基档慢于1us/div时，为了满足采样时间的需要，就不得不降低采样率。而采样速率较低则很容易丢失波形数据的毛刺、抖动等细节信息。如果要提高慢速时基档位的采样率，就必须增大存储深度，但是当存储深度增大到一定地步时，由于需要处理的波形数据量变多，波形处理速度就会变慢，死区时间也随之变大。如何解决存储深度与死区时间之间的矛盾成为当前示波器采集领域的重要问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于DDR2SDRAM阵列分段存储的无缝采集方法，利用多个存储映射单体轮流承担波形数据存储、映射任务，使采集系统不会因为映射等操作停止采集工作，减小采集系统的死区时间，提高系统波形捕获能力。

为实现上述发明目的，本发明提供一种基于DDR2SDRAM阵列分段存储的无缝采集方法，其特征在于包括：