[发明专利]使用有限状态机的数字触发

说明书

公开了一种装置，其可以配置用于各种功能(例如数字示波器、逻辑分析器或频率分析器)。所述装置包括码元生成器、多码元FSM以及控制器。所述码元生成器根据有序数字值序列生成有序码元序列。所述码元生成器生成对应于所述数字值中的每一个的一个码元。所述数字值具有比所述码元更大数量的可能值。所述控制器使得所述多码元FSM搜索标识所述数字值序列中的对应模式的码元序列中的模式。然后基于所述码元序列中的模式的位置来显示所述数字序列的一部分。

背景技术

测量、记录、处理信号并且显示处理的结果的测量仪器对于本领域是已知的。例如，数字示波器测量作为时间函数的信号的幅度，并且显示所观测到的信号的一部分成为作为时间的函数的信号幅度的曲线图。现代数字示波器可以在多个测量通道的每一个中按接近100G采样/秒的速率来测量信号。通常在连续时隙中使用对信号进行采样的采样保持电路组而将该信号数字化。每个采样保持电路馈送高速的模数转换器(ADC)，其在分配给该ADC的高速存储器组中存储其输出。

一次仅可以显示这种所记录的数据的一小部分，因此，需要某种形式的触发用于定义感兴趣的待显示测量的开始。在很多情况下，用户尝试对满足某种特定准则的区域中的信号进行可视化。感兴趣准则可以是复杂模式。例如，用户可能希望检查后随三个具有指定脉冲宽度的脉冲的区域中的信号。因此，触发必须能够检测三个脉冲的产生。

遗憾的是，能够检测这些复杂模式的现有技术触发方案无法以接近上述采样速率的任何速率进行工作，因此，一般采用两步触发制式。为了提供复杂触发，将可以实时工作的第一触发(RTT)用于控制存储器中所存储的数据。通常通过在输入信号上工作的专用高速硬件来实现RTT。这种类型的触发受限于简单模式(例如，检测输入信号中的上升沿或下降沿)。实践中，数字示波器连续地取得采样，并且将它们存储在圆形存储缓冲器中。当检测到触发模式时，数字示波器继续获取数据达某特定时间段，其由缓冲器大小限制。数据获取然后停顿，以提供时间用于可检测更复杂的感兴趣模式的较慢模式识别程序，以针对更复杂的感兴趣触发模式检查所存储的信号值。这种类型的程序一般称为后获取触发(PAT)。如果找到模式，则然后对于用户显示自触发点以后的数据。如果未找到模式，则重新开始数据获取，并且重复处理。在PAT正工作的期间，数字示波器不获取新数据，因此，数字示波器是“盲”的。盲时间通常是总工作时间的一大部分，因此，感兴趣信号可能丢失。因此，提供按更高速度工作的PAT将是有利的。理想地，PAT将实时工作，因此避免了上述两种触发方案。

发明内容

本发明包括一种装置和用于使用所述装置的方法。所述装置可以配置为用于诸如数字示波器或频率分析器之类的各种功能。所述装置包括码元生成器、多码元有限状态机(MSFSM)和控制器。所述码元生成器根据有序数字值序列生成有序码元序列。所述码元生成器生成对应于所述数字值中的每一个的一个码元。所述数字值具有比所述码元更大数量的可能值。所述MSFSM由输入字以及多个有限状态机(FSM)状态表征。所述MSFSM响应于接收到周期信号而从FSM状态中的当前状态改变为所述输入字和各状态中的当前状态所确定的各FSM状态中的另一状态。所述控制器使得MSFSM搜索有序码元序列中的模式。所述控制器加载具有多个码元的输入字，生成所述周期信号，并且将所述周期信号耦合到所述MSFSM。

在本发明一个方面中，所述装置还包括数字序列生成器、存储器和显示处理器。所述数字序列生成器接收作为时间的函数而变化的模拟输入信号，并且据此生成所述有序数字值序列。所述存储器存储所述有序数字值序列。所述显示处理器基于所述存储器中的所述数字值的数字序列来生成可视显示。响应于所述MSFSM生成指示MSFSM进入预定状态的信号来生成所述显示。

在本发明又一方面中，所述装置包括用户接口以及信号模式的库，每个信号模式指定用于MSFSM的状态集合。通过所述用户接口响应于来自所述装置的用户的输入而选择所述各信号模式之一。

在本发明另一方面中，所述码元生成器接收所述数字序列生成器所生成的每个数字值，然后所述数字值序列存储在所述存储器中。在替选方面中，所述码元生成器响应于来自所述控制器的命令而从所述存储器接收所述数字值序列。