[发明专利]具有FFT功能的示波器

权利要求书

1.一种具有FFT功能的示波器，其特征在于，包括：可编程逻辑器件和可编程逻辑器件外部的存储单元；可编程逻辑器件，包括1K点FFT运算单元；

所述可编程逻辑器件用于接收示波器CPU的FFT运算命令，根据所述FFT运算命令，完成超过1K点的FFT运算；

所述超过1K点的FFT运算包括：

倒序读取待运算数据，通过1K点FFT运算单元，对待运算数据进行N次1K点FFT运算，得到FFT运算的中间结果；

将所述中间结果顺序存储至可编程逻辑器件外部的存储单元；

按照间隔1K点跳读的方式，读取所述中间结果，再次利用所述1K点FFT运算单元，对所述中间结果进行1K次N点FFT运算，得到FFT运算的最终结果；N为大于1的正整数。

2.如权利要求1所述的具有FFT功能的示波器，其特征在于，所述可编程逻辑器件还用于根据所述FFT运算命令，完成少于1K点的FFT运算；

所述少于1K点的FFT运算包括：倒序读取待运算数据，通过1K点FFT运算单元对待运算数据进行计算，得到少于1K点的FFT运算的最终结果。

3.如权利要求1所述的具有FFT功能的示波器，其特征在于，所述可编程逻辑器件外部的存储单元为示波器共享内存。

4.如权利要求1所述的具有FFT功能的示波器，其特征在于，所述可编程逻辑器件还包括：旋转因子计算单元，与所述1K点FFT运算单元连接，用于根据FFT待运算数据点数的数量，计算FFT运算所需要的旋转因子，将所述旋转因子作为运算因子提供给1K点FFT运算单元。

5.如权利要求4所述的具有FFT功能的示波器，其特征在于，所述旋转因子计算单元具体用于当待运算数据点数大于1k点时，根据待运算数据输入的顺序，确定0-9级的与待运算数据对应的旋转因子，根据间隔1024个点数的顺序，确定10级以上的与待运算数据对应的旋转因子。

6.如权利要求4所述的具有FFT功能的示波器，其特征在于，所述1K点FFT运算单元包括：1K/2个蝶型运算单元和1K/2个旋转因子缓存单元；每一个蝶型运算单元对应一个旋转因子缓存单元；

旋转因子缓存单元，用于接收旋转因子计算单元输出的旋转因子，所述旋转因子作为运算因子输出至所述蝶型运算单元；

蝶型运算单元，用于根据所述旋转因子，对待运算数据进行计算。

7.如权利要求6所述的具有FFT功能的示波器，其特征在于，每个1K点FFT运算单元还包括：1K/2个延时移位处理单元；每个蝶型运算单元对应一个延时移位处理单元；所述每个延时移位处理单元包括：

输入延时移位处理单元，所述输入延时移位处理单元与蝶型运算单元的两个输入端连接，用于将串行输入数据转换为两个待运算数据并行输出至所述蝶型运算单元；

输出延时移位处理单元，所述输出延时移位处理单元与蝶型运算单元的两个输出端连接，用于将蝶型运算单元处理后并行输出的两个运算结果转换为串行输出的运算数据，作为下一级蝶型运算单元的输入数据或FFT运算的最终结果。

8.如权利要求1所述的具有FFT功能的示波器，其特征在于，还包括：寄存器配置单元，用于接收示波器CPU的FFT运算命令，将FFT运算命令解析发送；所述FFT运算命令包括：FFT运算点数控制命令和内存可操作地址配置命令。

9.如权利要求1所述的具有FFT功能的示波器，其特征在于，还包括：数据读写地址控制单元，用于根据示波器CPU的FFT运算命令，控制原始待运算数据的读取顺序，中间结果的读写顺序，以及最终结果的回写顺序。

10.如权利要求1所述的具有FFT功能的示波器，其特征在于，还包括：读写接口控制单元，用于根据示波器CPU的FFT运算命令，控制可编程逻辑器件与可编程逻辑器件外部的存储单元之间的通信。