[发明专利]一种基于FPGA的示波器参数自动测量装置及方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的示波器自动参数测量装置，主要由数据读取控制模块、参数测量模块以及数据同步模块组成；其特征在于：所述数据读取控制模块配置为读取DDR3内一次采样的N×8bit并行数据，并将读取的数据送入参数测量模块；所述参数测量模块配置为对输入的N路8bit并行数据进行计算分析得到测量结果，包括电压参数测量模块和时间参数测量模块；所述数据同步模块配置为生成同步信号，实现N路数据读取同步和测量结果显示同步；所述的电压参数测量模块包括N个并行频度叠加单元、直方图生成单元和电压参数测量控制单元；其中，N个频度叠加单元对应N路8bit并行数据，用来实现每一路并行数据的频度叠加，并保存频度叠加信息；直方图生成单元用来读取并统计N个频度叠加单元存储的频度信息，并将叠加后的频度统计值以直方图的形式存储；电压参数测量控制单元通过读取直方图生成单元存储的频度信息，生成电压参数测量结果。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA的示波器自动参数测量装置，其特征在于：所述数据读取控制模块配置为根据参数测量模块当前的测量状态，将读取的N路8bit并行数据分为两路，先送入电压参数测量模块、后送入时间参数测量模块进行参数测量。

3.根据权利要求1所述的基于FPGA的示波器自动参数测量装置，其特征在于：所述的时间参数测量模块包括六个数字比较器单元、时间参数测量单元和参数结果计算单元；每个数字比较器单元对应一个时间参数的中间变量，分别以上升沿高中低阈值和下降沿高中低阈值作为比较电平，对输入的数据进行比较，得到上升沿、下降沿的位置信息；时间参数测量单元将得到的位置信息处理得到当前周期的参数测量结果；所述参数结果计算单元计算当前周期的测量结果的平均值或均方根，获得时间参数测量结果。

4.根据权利要求3所述的基于FPGA的示波器自动参数测量装置，其特征在于：所述的数字比较器单元包含两个电压参考值，用来作为高、低参考电平。

5.根据权利要求1所述的基于FPGA的示波器自动参数测量装置，其特征在于：所述的数据同步模块生成数据读取同步控制信号和测量结果有效同步信号；数据读取同步控制信号用于控制数据读取控制模块读取DDR3内一次采样的N×8bit数据，该同步信号取决于一次采样数据中所有参与测量当中计算耗时最长的参数测量；测量结果有效同步信号根据用户设置的测量参数，同步显示最终结果。

6.一种基于FPGA的示波器参数自动测量方法，采用如权利要求1所述的装置，其特征在于，包括：

采集数据后，通过FPGA内存IP核储存在DDR3中；

数据读取控制模块首先读取用户参数测量配置，确定需要计算的测量参数以及测量通道；同步读取N路8bit并行数据，送入参数测量模块进行参数计算；

同步显示所有测量结果。

7.根据权利要求6所述的基于FPGA的示波器参数自动测量方法，其特征在于：所述的数据读取控制模块读取N路8bit并行数据后，判断参数测量模块当前所处状态，将数据分为两路，首先将N路8bit数据送往电压测量模块；然后再送往时间参数测量模块。