[发明专利]基于深存储的数据采集方法和深存储数据采集系统

权利要求书

1.一种基于深存储的数据采集方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：根据用户设置的时基T以及深存储的存储深度P_G，计算显示抽取系数和深存储前抽系数其中f_data表示数据采集的采样速率，m表示显示屏每小格的点数，P_S表示整个显示屏显示数据的个数；

S2：对输入信号按照采样速率f_data进行采集，得到采集数据DATA_adc；

S3：以显示抽取系数D₁对采集数据DATA_adc进行抽点，将抽点后的数据DATA_d1存储至实时显示存储模块；

同时以深存储前抽系数D₂₁对采集数据DATA_adc进行抽点，将抽点后的数据DATA_d2存储至深存储模块；

S4：当用户设置波形数据为实时显示模式时，则从实时显示存储模块读取数据DATA_d1送入显示屏进行显示；

S5：当用户在实时显示的波形中观察到感兴趣的波形时，用户输入暂停指令，锁定显示屏当前显示的波形，然后用户设置感兴趣波形的起点A和起点B，分别记起点A和起点B与显示屏中显示起点的距离为L_A、L_B，计算得到感兴趣波形在深存储模块的起始读地址终止读地址并按照以下公式计算深存储后抽系数D₂₂：

然后按照起始读地址addr_start和终止读地址addr_stop从深存储模块中读取数据DATA_AB后按照深存储后抽系数D₂₂进行抽取，将抽取得到的波形数据DATA_D22送入显示屏进行显示。

2.一种深存储数据采集系统，其特征在于，包括采集模块、中央控制模块、通道选择模块、显示抽点模块、FIFO存储器、深存储前抽模块、深存储模块、深存储后抽模块、传输总线模块、上位机和显示屏，其中中央控制模块、通道选择模块、显示抽点模块、FIFO存储器、深存储前抽模块、深存储模块、深存储后抽模块、传输总线模块在FPGA中实现；

采集模块按照预设的采集速率f_data对输入信号进行采集，将采集数据发送给通道选择模块；

中央控制模块从上位机接收用户所设置的时基T、需要观察的通道序号n和深存储的存储深度P_G，其中1≤n≤N，N表示采集模块的通道数量；中央控制模块将通道序号n发送给通道选择模块，计算显示抽点模块的显示抽取系数和深存储前抽模块的深存储前抽系数其中m表示显示屏每小格的点数，然后发送给对应的模块；当从上位机接收到深存储开始指令时，则设置深存储模块的工作状态为写入，当从上位机接收到深存储暂停指令时，则设置深存储模块的工作状态为空闲，并从上位机接收起始读地址addr_start、终止读地址addr_stop，按照以下公式计算深存储后抽系数D₂₂：

其中，P_S表示整个显示屏显示数据的个数；

设置深存储模块的工作状态为读取，将起始读地址addr_start和终止读地址addr_stop发送给深存储模块，将深存储后抽系数D₂₂转发至深存储后抽模块；

通道选择模块在接收到通道序号n后，选通通道n与显示抽点模块和深存储前抽模块，将通道n的采集数据DATA_adc发送给显示抽点模块和深存储前抽模块；

显示抽点模块以显示抽取系数D₁对采集数据DATA_adc进行抽点，将抽点后的数据DATA_d1存储至FIFO存储器中；

FIFO存储器用于存储数据DATA_d1；

深存储前抽模块以深存储前抽系数D₂₁对采集数据DATA_adc进行抽点，将抽点得到的数据DATA_d2发送给深存储模块；

深存储模块存在三种工作状态：写入、读取和空闲，当工作状态为写入时，则接收深存储前抽模块的输出数据DATA_d2并从起始写地址0开始进行存储；当工作状态为读取时，则根据从中央控制模块接收的起始读地址addr_start和终止读地址addr_stop将起始读地址addr_start至终止读地址addr_stop的数据DATA_AB发送给深存储后抽模块；当工作状态为空闲时，则不作任何操作；

深存储后抽模块用于从中央控制模块接收深存储后抽系数D₂₂，从深存储模块接收数据DATA_AB后按照深存储后抽系数D₂₂进行抽取，将抽取得到的波形数据DATA_D22发送至上位机；

传输总线模块用于支持深存储后抽模块、FIFO存储器、中央控制模块与上位机之间的通信；

上位机用于接收用户的输入参数发送给中央控制模块，输入参数包括时基T、需要观察的通道序号n以及深存储的存储深度P_G，根据用户设置的显示模式从FIFO存储器或深存储后抽模块中读取数据，具体方法如下：

当用户设置为实时显示模式时，上位机向中央控制模块发送深存储开始指令，然后从FIFO存储器读取数据实时传输至显示屏中进行显示；

当用户在实时显示的波形中观察到感兴趣的波形时，用户输入暂停指令，上位机锁定显示屏当前显示的波形，同时向中央控制模块发送深存储暂停指令；然后用户设置感兴趣波形的起点A和起点B，上位机分别记起点A和起点B与屏幕起点的距离为L_A、L_B，计算得到感兴趣波形在深存储模块中的起始读地址终止读地址

上位机在计算得到起始读地址addr_start、终止读地址addr_stop后发送给中央控制模块，接收深存储后抽模块反馈的数据DATA_D22传输至显示屏中进行显示；

显示屏用于对接收到的数据进行显示。

3.根据权利要求2所述的深存储数据采集系统，其特征在于，所述显示屏采用双屏显示，当需要显示感兴趣波形时，可以将显示屏中主波形任意片段进行波形放大，在波形放大过程中将实时显示波形数据和感兴趣波形数据分两路进行处理，同时显示在显示屏中。