一種具有延遲觸發(fā)功能的示波器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種具有延遲觸發(fā)功能的示波器，包括：數(shù)據(jù)采樣單元，用于對兩路被測信號進行采樣，產(chǎn)生第一采樣數(shù)據(jù)和第二采樣數(shù)據(jù)；數(shù)字比較單元，用于對第一采樣數(shù)據(jù)和第二采樣數(shù)據(jù)進行電平比較處理，產(chǎn)生第一比較信號和第二比較信號；設(shè)置單元，用于設(shè)置延遲順序、邊沿類型和延遲時間范圍；觸發(fā)控制單元，用于依據(jù)時鐘、延遲順序和邊沿類型，由第一比較信號和第二比較信號獲取兩路被測信號之間的延遲時間；并在延遲時間處于延遲時間范圍時，產(chǎn)生觸發(fā)信號。本發(fā)明能夠依據(jù)任意被兩路測信號之間的時間關(guān)系，來實現(xiàn)觸發(fā)，由于延遲時間是從數(shù)字化的第一比較信號和第二比較信號獲取的，因此，本發(fā)明是利用了數(shù)字的方式，實現(xiàn)了延遲觸發(fā)。
【專利說明】一種具有延遲觸發(fā)功能的示波器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及測試測量【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種具有延遲觸發(fā)功能的示波器。
【背景技術(shù)】
[0002]示波器是一種用途十分廣泛的電子測量儀器，它能把人眼看不見的電信號轉(zhuǎn)換成人眼可見的波形圖像，便于人們研究各種電信號的變化過程。傳統(tǒng)的模擬示波器采用模擬電路(示波管)，其電子槍向屏幕發(fā)射電子，發(fā)射的電子經(jīng)聚焦形成電子束，并打到內(nèi)表面涂有熒光物質(zhì)的屏幕上，這樣電子束打中的點就會發(fā)出光，從而描繪出波形曲線。數(shù)字存儲示波器(Digital Storage oscilloscopes, DS0),簡稱數(shù)字示波器,是通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器把被測量信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息并進行存儲，并利用存儲的數(shù)據(jù)重建波形信號并在示波器的屏幕上進行顯示。
[0003]觸發(fā)是示波器的核心功能之一，所謂觸發(fā)，是指按照需求設(shè)置一定的觸發(fā)條件。當(dāng)被測信號中的波形滿足該觸發(fā)條件時，示波器即時捕獲該波形及其相應(yīng)的部分，并顯示在屏幕上。目前的數(shù)字示波器已經(jīng)出現(xiàn)了數(shù)字觸發(fā)，即，觸發(fā)信號的處理以及觸發(fā)方式的擴展可以由數(shù)字部分完成。
[0004]例如，中國專利CN 200710089788.8“改進型數(shù)字觸發(fā)器”，公開了一種數(shù)字觸發(fā)器100，該數(shù)字觸發(fā)器100可用于數(shù)字示波器。參照圖1，數(shù)字觸發(fā)器100的數(shù)據(jù)采樣單元101對被測信號a進行數(shù)據(jù)采樣，獲得數(shù)字化的采樣數(shù)據(jù)b ;數(shù)字比較單元102將采樣數(shù)據(jù)b與比較電平進行比較，得到比較信號c ;觸發(fā)控制單元103根據(jù)用戶設(shè)置的觸發(fā)類型對比較信號c進行邏輯處理，在識別到觸發(fā)事件時產(chǎn)生觸發(fā)信號d ;進一步，數(shù)字示波器的采樣存儲單元可以依據(jù)觸發(fā)信號d對采樣數(shù)據(jù)b進行存儲，產(chǎn)生波形顯示數(shù)據(jù)，以供波形顯示單元進行波形顯示。通常，數(shù)字示波器還包括連接在數(shù)據(jù)采樣單元101之前的模擬前端電路，用于實現(xiàn)對被測信號a的偏移調(diào)整、增益控制和帶寬限制等等一系列的功能，使被測信號a調(diào)理為合適的幅度范圍。模擬前端電路構(gòu)成數(shù)字示波器的模擬部分；數(shù)字比較單元102、觸發(fā)控制單元103和采樣存儲單元構(gòu)成數(shù)字示波器的數(shù)字部分。
[0005]一般的，觸發(fā)控制單元103可用于實現(xiàn)多種觸發(fā)類型的邏輯處理，觸發(fā)類型可以是邊沿觸發(fā)、脈寬觸發(fā)、斜率觸發(fā)等等。如果是邊沿觸發(fā)，則在比較信號的上升沿和/或下降沿產(chǎn)生一觸發(fā)信號；如果是脈寬觸發(fā)，則在比較信號的正脈寬或負(fù)脈寬處于預(yù)設(shè)脈寬范圍內(nèi)時產(chǎn)生一觸發(fā)信號；如果是斜率觸發(fā)，則在比較信號的正斜率時間或負(fù)斜率時間滿足預(yù)設(shè)時間范圍時產(chǎn)生一觸發(fā)信號?，F(xiàn)有的觸發(fā)類型有多種，此處不再贅述，但是，現(xiàn)有的示波器，均不能根據(jù)任意兩路被測信號之間的時間關(guān)系，來實現(xiàn)觸發(fā)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種延遲觸發(fā)功能的示波器，能夠依據(jù)任意被兩路測信號之間的時間關(guān)系，來實現(xiàn)觸發(fā)。
[0007]為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種具有延遲觸發(fā)功能的示波器，包括:[0008]數(shù)據(jù)采樣單元，用于依據(jù)采樣時鐘，分別對兩路被測信號進行采樣，產(chǎn)生對應(yīng)的第一采樣數(shù)據(jù)和第二采樣數(shù)據(jù)；
[0009]數(shù)字比較單元，用于分別對所述第一采樣數(shù)據(jù)和第二采樣數(shù)據(jù)進行電平比較處理，產(chǎn)生對應(yīng)的第一比較信號和第二比較信號；
[0010]觸發(fā)控制單元，用于依據(jù)所述第一比較信號和所述第二比較信號，產(chǎn)生觸發(fā)信號;
[0011 ] 采樣存儲單元，用于依據(jù)所述觸發(fā)信號對所述第一采樣數(shù)據(jù)和所述第二采樣數(shù)據(jù)進行存儲，產(chǎn)生波形顯示數(shù)據(jù)；
[0012]還包括:設(shè)置單元，用于設(shè)置延遲順序、邊沿類型和延遲時間范圍；
[0013]則所述觸發(fā)控制單元用于依據(jù)一個時鐘、所述延遲順序和邊沿類型，由所述第一比較信號和第二比較信號獲取所述兩路被測信號之間的延遲時間；并在所述延遲時間處于所述延遲時間范圍時，產(chǎn)生所述觸發(fā)信號。
[0014]本發(fā)明可以由所述第一比較信號和第二比較信號獲取所述兩路被測信號之間的延遲時間；并在所述延遲時間處于所述延遲時間范圍時,產(chǎn)生所述觸發(fā)信號，因此,能夠利用任意被兩路測信號之間的時間關(guān)系，來實現(xiàn)觸發(fā)。在本發(fā)明中，由于延遲時間是從數(shù)字化的第一比較信號和第二比較信號中獲取的，因此，本發(fā)明是利用了數(shù)字的方式，實現(xiàn)了延遲觸發(fā)。本發(fā)明所提出的具有延遲觸發(fā)功能的示波器，一般應(yīng)用于數(shù)據(jù)分析測試中，可以適用于各種類型的被測信號，例如，可以適用于SPI的時鐘和片選信號之間的延遲時間、或者數(shù)據(jù)與時鐘之間的延遲時間等等，以分析不同信號之間的時序是否滿足設(shè)計要求。
[0015]作為一個舉例說明，在本發(fā)明實施例中，所述觸發(fā)控制單元依據(jù)所述時鐘、所述延遲順序和邊沿類型，獲取時間順序上相鄰的、第一比較信號的第一邊沿與第二比較信號的第二邊沿之間的時間間隔，得到所述兩路被測信號之間的延遲時間；其中，所述第一邊沿為上升沿和下降沿中的一種；所述第二邊沿為上升沿和下降沿中的一種。
[0016]作為一個示例，在本舉例說明中，所述觸發(fā)控制單元依據(jù)時鐘、所述延遲順序和邊沿類型，獲取時間順序上相鄰的、第一比較信號的上升沿與第二比較信號的上升沿之間的時間間隔，得到兩路被測信號之間的延遲時間。
[0017]作為一個變型，在上述示例中，所述觸發(fā)控制單元包括:
[0018]第一信號選擇單元，用于當(dāng)所述邊沿類型為上升沿到上升沿的延遲時，依據(jù)所述延遲順序選擇所述第一比較信號和第二比較信號中的一個作為第一邊沿信號輸出；選擇所述第一比較信號和第二比較信號中的另一個作為第二邊沿信號輸出；
[0019]延遲處理子單元，用于在所述第一邊沿信號的上升沿產(chǎn)生一個正脈沖，得到一個具有正脈沖的第一脈沖信號；在所述第二邊沿信號的上升沿產(chǎn)生一個正脈沖，得到一個具有正脈沖的第二脈沖信號；
[0020]延遲計數(shù)子單元，用于依據(jù)所述時鐘，獲取時間順序上相鄰的、第一脈沖信號的正脈沖到第二脈沖信號的正脈沖之間的時間間隔，得到所述延遲時間；
[0021]延遲比較子單元，用于將所述延遲時間與所述延遲時間范圍進行比較，當(dāng)所述延遲時間處于所述延遲時間范圍時，在所述第二脈沖信號的正脈沖的上升沿，產(chǎn)生所述觸發(fā)信號。
[0022]作為一個示例，在本舉例說明中，所述觸發(fā)控制單元依據(jù)所述時鐘、所述延遲順序和邊沿類型，對第一比較信號和第二比較信號中的一個進行反相處理，得到一個邊沿信號，并獲取時間順序上相鄰的、第一比較信號和第二比較信號中的另一個的上升沿與所述邊沿信號的上升沿之間的時間間隔，得到所述兩路被測信號之間的延遲時間。
[0023]作為一個變型,在上述示例中,所述觸發(fā)控制單元包括:
[0024]第二信號選擇單元，用于當(dāng)所述邊沿類型為上升沿到下降沿的延遲時，依據(jù)所述延遲順序選擇所述第一比較信號和第二比較信號中的一個，作為第一邊沿信號輸出，選擇所述第一比較信號和第二比較信號中的另一個，并進行反相處理后作為第二邊沿信號輸出；當(dāng)所述邊沿類型為下降沿到上升沿的延遲時，依據(jù)所述延遲順序選擇所述第一比較信號和第二比較信號中的一個，并進行反相處理后作為第一邊沿信號輸出，選擇所述第一比較信號和第二比較信號中的另一個，作為第二邊沿信號輸出；
[0025]延遲處理子單元，用于在所述第一邊沿信號的上升沿產(chǎn)生一個正脈沖，得到一個具有正脈沖的第一脈沖信號；在所述第二邊沿信號的上升沿產(chǎn)生一個正脈沖，得到一個具有正脈沖的第二脈沖信號；
[0026]延遲計數(shù)子單元，用于依據(jù)所述時鐘，獲取時間順序上相鄰的、第一脈沖信號的正脈沖到第二脈沖信號的正脈沖之間的時間間隔，得到所述延遲時間；
[0027]延遲比較子單元，用于將所述延遲時間與所述延遲時間范圍進行比較，當(dāng)所述延遲時間處于所述延遲時間范圍時，在所述第二脈沖信號的正脈沖的上升沿，產(chǎn)生所述觸發(fā)信號。
[0028]作為一個示例，在本舉例說明中，所述觸發(fā)控制單元依據(jù)所述時鐘、所述延遲順序和邊沿類型，分別對所述第一比較信號和第二比較信號進行反相處理，得到第一邊沿信號和第二邊沿信號，并獲取時間順序上相鄰的、第一邊沿信號的上升沿與第二邊沿信號的上升沿之間的時間間隔，得到所述兩路被測信號之間的延遲時間。
[0029]作為一個變型，在上述示例中，所述觸發(fā)控制單元包括:
[0030]第三信號選擇單元，用于當(dāng)所述邊沿類型為下降沿到下降沿的延遲時，依據(jù)所述延遲順序選擇所述第一比較信號和第二比較信號中的一個，并進行反相處理后作為第一比較信號輸出；選擇所述第一比較信號和第二比較信號中的另一個，并進行反相處理后作為第二比較信號輸出；
[0031]延遲處理子單元，用于在所述第一邊沿信號的上升沿產(chǎn)生一個正脈沖，得到一個具有正脈沖的第一脈沖信號；在所述第二邊沿信號的上升沿產(chǎn)生一個正脈沖，得到一個具有正脈沖的第二脈沖信號；
[0032]延遲計數(shù)子單元，用于獲取時間順序上相鄰的、第一脈沖信號的正脈沖到第二脈沖信號的正脈沖之間的脈沖時間間隔，得到所述延遲時間；
[0033]延遲比較子單元，用于將所述延遲時間與所述延遲時間范圍進行比較，當(dāng)所述延遲時間處于所述延遲時間范圍時，在所述第二脈沖信號的正脈沖的上升沿，產(chǎn)生所述觸發(fā)信號。
[0034]通過上述三個示例，可以看出，本發(fā)明既能夠?qū)崿F(xiàn)上升沿到上升沿的觸發(fā)，也能夠?qū)崿F(xiàn)上升沿到下降沿的觸發(fā)、下降沿到上升沿的觸發(fā)，還能夠?qū)崿F(xiàn)下降沿到下降沿的觸發(fā)，觸發(fā)方式多樣化，可以滿足不同用戶的需求。
[0035]作為一個實例，所述數(shù)據(jù)采樣單元產(chǎn)生一路第一采樣數(shù)據(jù)和一路第二采樣數(shù)據(jù)；所述數(shù)字比較單元產(chǎn)生對應(yīng)的一路第一比較信號和一路第二比較信號；所述觸發(fā)控制單元依據(jù)所述采樣時鐘、所述延遲順序和邊沿類型，由所述第一比較信號和第二比較信號獲取所述兩路被測信號之間的延遲時間。
[0036]所述延遲處理子單元在所述第一邊沿信號的上升沿產(chǎn)生一個脈寬為采樣時鐘周期的正脈沖；在所述第二邊沿信號的上升沿產(chǎn)生一個脈寬為采樣時鐘周期的正脈沖；所述延遲計數(shù)子單元依據(jù)所述采樣時鐘，獲取時間順序上相鄰的、第一脈沖信號的正脈沖到第二脈沖信號的正脈沖之間的脈沖時間間隔，得到所述延遲時間。
[0037]優(yōu)選的,所述延遲計數(shù)子單元包括:
[0038]第一次數(shù)累加器，用于在所述第一脈沖信號為低電平時，對所述采樣時鐘的數(shù)據(jù)變化次數(shù)進行累加；在所述第二脈沖信號的正脈沖的上升沿，將累加結(jié)果作為第一計數(shù)值輸出；在所述第一脈沖信號的正脈沖的上升沿，對累加結(jié)果清零復(fù)位；第一時間獲取模塊，用于依據(jù)采樣時鐘的周期，將所述第一計數(shù)值轉(zhuǎn)換為所述延遲時間。
[0039]作為另一個實例，所述數(shù)據(jù)采樣單元依據(jù)采樣時鐘，分別對兩路被測信號進行采樣，產(chǎn)生并行的η路第一采樣數(shù)據(jù)、并行的η路第二采樣數(shù)據(jù)和一個觸發(fā)時鐘；所述數(shù)字比較單元分別對所述η路第一采樣數(shù)據(jù)和η路第二采樣數(shù)據(jù)進行電平比較處理，產(chǎn)生并行的η路第一比較信號和并行的η路第二比較信號；所述觸發(fā)控制單元依據(jù)所述觸發(fā)時鐘、所述延遲順序和邊沿類型，由所述并行的η路第一比較信號和并行的η路第二比較信號獲取所述兩路被測信號之間的延遲時間。
[0040]所述第一邊沿信號為η路第一邊沿信號；所述第二邊沿信號為η路第二邊沿信號;
[0041]所述延遲處理子單元針對所述η路第一邊沿信號中的數(shù)據(jù)，按照采樣的時間順序查找數(shù)據(jù)變化，將數(shù)據(jù)變化“01”作為所述η路第一邊沿信號的上升沿，并在所述η路第一邊沿信號的上升沿產(chǎn)生一個脈寬為觸發(fā)時鐘周期的正脈沖，得到一個具有正脈沖的第一脈沖信號，以及在數(shù)據(jù)變化“01”時獲取與其對應(yīng)的起始時刻；同時，針對所述η路第二邊沿信號中的數(shù)據(jù)，按照采樣的時間順序查找數(shù)據(jù)變化，將數(shù)據(jù)變化“01”作為所述η路第二邊沿信號的上升沿，并在所述η路第二邊沿信號的上升沿產(chǎn)生一個脈寬為觸發(fā)時鐘周期的正脈沖，得到一個具有正脈沖的第二脈沖信號，以及在數(shù)據(jù)變化“01”時獲取與其對應(yīng)的結(jié)束時刻；
[0042]所述延遲計數(shù)子單元依據(jù)所述觸發(fā)時鐘，獲取時間順序上相鄰的、第一脈沖信號的正脈沖到第二脈沖信號的正脈沖之間的脈沖時間間隔；并依據(jù)所述脈沖時間間隔、所述起始時刻、所述結(jié)束時刻，獲得所述延遲時間。
[0043]優(yōu)選的,所述延遲計數(shù)子單元包括:
[0044]第二次數(shù)累加器，用于在所述第一脈沖信號為低電平時，對所述觸發(fā)時鐘的數(shù)據(jù)變化次數(shù)進行累加；在所述第二脈沖信號的正脈沖的上升沿，將累加結(jié)果作為第二計數(shù)值輸出；在所述第一脈沖信號的正脈沖的上升沿，對累加結(jié)果清零復(fù)位；
[0045]第二時間獲取模塊，用于依據(jù)觸發(fā)時鐘的周期，將所述第二計數(shù)值轉(zhuǎn)換為所述第一脈沖信號的正脈沖到第二脈沖信號的正脈沖之間的脈沖時間間隔；并依據(jù)所述脈沖時間間隔、所述周期起始時刻、所述周期結(jié)束時刻，獲得所述延遲時間。
[0046]通過上述兩個實例可以看出，本發(fā)明根據(jù)采樣方式的不同，既可以針對一路第一采樣數(shù)據(jù)和一路第二采樣數(shù)據(jù)實現(xiàn)延遲觸發(fā)，又可以針對多路并行的第一采樣數(shù)據(jù)和多路并行的第二采樣數(shù)據(jù)實現(xiàn)延遲觸發(fā)，并且在多路并行的情況下，考慮到了起始時刻和結(jié)束時刻，獲取的延遲時間精確，觸發(fā)的精確度也得到了提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0047]圖1是現(xiàn)有技術(shù)公開的一種用于數(shù)字示波器的數(shù)字觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048]圖2是本發(fā)明一種具有延遲觸發(fā)功能的示波器實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0049]圖3 Ca)是本發(fā)明觸發(fā)控制單元的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0050]圖3 (b)是本發(fā)明觸發(fā)控制單元的又一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0051]圖3 (c)是本發(fā)明觸發(fā)控制單元的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0052]圖4是本發(fā)明示波器實施例中的一種信號時序示意圖；
[0053]圖5是本發(fā)明延遲計數(shù)子單元的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0054]圖6是本發(fā)明示波器實施例中的另一種信號時序示意圖；
[0055]圖7是本發(fā)明延遲計數(shù)子單元的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0056]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明。
[0057]參照圖2，示出了本發(fā)明一種具有延遲觸發(fā)功能的示波器實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本實施例提出的示波器200，包括:
[0058]數(shù)據(jù)采樣單元201，其依據(jù)采樣時鐘Π，分別對兩路被測信號al和a2進行采樣，產(chǎn)生對應(yīng)的第一采樣數(shù)據(jù)bl和第二采樣數(shù)據(jù)b2 ；
[0059]數(shù)字比較單元202，其分別對第一采樣數(shù)據(jù)bI和第二采樣數(shù)據(jù)b2進行電平比較處理，產(chǎn)生對應(yīng)的第一比較信號Cl和第二比較信號c2 ；
[0060]設(shè)置單元203，用于設(shè)置觸發(fā)參數(shù)h，其包括延遲順序、邊沿類型和延遲時間范圍；
[0061]觸發(fā)控制單元204，其依據(jù)第一比較信號Cl和第二比較信號c2進行觸發(fā)邏輯處理，產(chǎn)生觸發(fā)信號d ;其中，當(dāng)用戶設(shè)置的觸發(fā)類型為延遲觸發(fā)時，其依據(jù)一個時鐘f、所述延遲順序和邊沿類型，由第一比較信號Cl和第二比較信號c2獲取所述兩路被測信號al和a2之間的延遲時間；并在所述延遲時間處于所述延遲時間范圍時，產(chǎn)生觸發(fā)信號d ；
[0062]采樣存儲單元205，其依據(jù)觸發(fā)信號d對第一采樣數(shù)據(jù)bl和第二采樣數(shù)據(jù)b2進行存儲，產(chǎn)生波形顯示數(shù)據(jù)e。
[0063]本發(fā)明實施例所述的兩路被測信號al和a2由示波器200的通道輸入至數(shù)據(jù)采樣單元201中，數(shù)據(jù)采樣單元201中包括至少兩個模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC，其依據(jù)時鐘f以一定的采樣率分別對被測信號al和a2進行模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采樣，對被測信號al采樣得到第一采樣數(shù)據(jù)bl，對被測信號a2采樣得到第二采樣數(shù)據(jù)b2 ;之后，將采樣得到的第一采樣數(shù)據(jù)bl和第二采樣數(shù)據(jù)b2傳送至采樣存儲單元205中。一般的，在數(shù)據(jù)采樣單元201之前還會有一個模擬前端電路，用于實現(xiàn)對被測信號al和a2的偏移調(diào)整、增益控制和帶寬限制等等一系列的功能，使被測信號al和a2調(diào)理為合適的幅度范圍，以供數(shù)據(jù)采樣單元201的接收。模擬前端電路的具體實現(xiàn)可以采用多種設(shè)計方案，此處不在贅述。[0064]需要說明的是，本發(fā)明的示波器200不限于兩個通道，其可以具備四個通道或者更多個通道，每一個通道對應(yīng)一路被測信號，數(shù)據(jù)采樣單元201可以分別對多個通道的多路被測信號進行數(shù)字采樣，產(chǎn)生與不同通道對應(yīng)的采樣數(shù)據(jù)；相應(yīng)的，數(shù)字比較單元202分別對所述采樣數(shù)據(jù)進行電平比較處理，產(chǎn)生與不同通道對應(yīng)的比較信號，由于本發(fā)明是用于兩路被測信號之間的延遲關(guān)系的觸發(fā)，因此，數(shù)字比較單元202還可以包括一個通道選擇器，用于選擇延遲觸發(fā)的數(shù)據(jù)源，即觸發(fā)通道，選擇與兩個觸發(fā)通道對應(yīng)的比較信號，將其作為第一比較信號Cl和第二比較信號c2輸入至觸發(fā)控制單元203中。
[0065]可以理解的是，對于具有邏輯分析儀的示波器，邏輯分析儀輸出的兩路數(shù)字信號可以直接輸入到數(shù)字比較單元202中，進行電平比較處理，產(chǎn)生對應(yīng)的第一比較信號Cl和第二比較信號c2，此時，無需數(shù)據(jù)采樣單元201的采樣過程。
[0066]在本實施例中，數(shù)字比較單元202由至少兩個數(shù)字比較器構(gòu)成，分別對第一采樣數(shù)據(jù)b I和第二采樣數(shù)據(jù)b2進行電平比較處理。作為一個舉例說明，在本發(fā)明實施例中，數(shù)字比較器可以是粘滯比較器，每一個粘滯比較器可以是8bit比較精度，用戶可以設(shè)置比較電平及粘滯范圍，用以減少信號噪聲帶來的影響。比較電平和粘滯范圍組合后可以得到兩個物理比較電平，稱為上電平和下電平。以第一采樣數(shù)據(jù)bl的電平比較處理為例，如果粘滯比較器輸入的第一采樣數(shù)據(jù)bl (Sbit)大于上電平，則粘滯比較器輸出邏輯“I” (lbit)；如果輸入的第一采樣數(shù)據(jù)bl小于下電平，則粘滯比較器輸出邏輯“O” (Ibit)0作為另一個舉例說明，在本發(fā)明實施例中，數(shù)字比較器可以是普通比較器，其具有一個比較電平，如果輸入數(shù)字比較器的第一采樣數(shù)據(jù)bl大于所述比較電平，則數(shù)字比較器輸出邏輯“I”;如果輸入數(shù)字比較器的第一采樣數(shù)據(jù)bl小于所述比較電平，則數(shù)字比較器輸出邏輯“O”。第二采樣數(shù)據(jù)b2的電平比較處理方法與第一采樣數(shù)據(jù)bl類似?？梢钥闯?，第一比較信號Cl和第二比較信號c2均是由數(shù)據(jù)“I”和數(shù)據(jù)“O”構(gòu)成的高低電平信號。結(jié)合圖4，可以看到正弦波形的被測信號al通過采樣和電平比較處理后，得到由數(shù)據(jù)“I”和數(shù)據(jù)“O”構(gòu)成的具有高低電平的第一比較信號Cl，第一比較信號Cl由數(shù)據(jù)“O”到數(shù)據(jù)“I”跳變時，形成第一比較信號Cl的上升沿；第一比較信號Cl由數(shù)據(jù)“I”到數(shù)據(jù)“O”跳變時，形成第一比較信號Cl的下降沿。如圖4所示，在第一比較信號Cl中，X標(biāo)示出上升沿的位置，y標(biāo)示出下降沿的位置。由被測信號a2得到第二比較信號c2的過程與獲得第一比較信號Cl的過程類似，可相互參見，此處不再贅述。
[0067]在本發(fā)明實施例中，設(shè)置單元203用于設(shè)置觸發(fā)條件，其包括延遲順序、邊沿類型和延遲時間范圍。由于延遲時間是有關(guān)于兩路被測信號al和a2之間的延遲時間，因此，需要設(shè)置延遲順序，用以確定獲取延時時間所采用的被測信號al和a2的先后順序,延遲順序可以是被測信號al到被測信號a2的延遲，或者是被測信號a2到被測信號al的延遲。由于延遲時間是由第一比較信號Cl和第二比較信號c2的邊沿確定的，因此，還需要設(shè)置邊沿類型，其可以是上升沿到上升沿的延遲，也可以是上升沿到下降沿的延遲，也可以是下降沿到上升沿的延遲，還可以是下降沿到下降沿的延遲?？梢岳斫獾氖牵槍呇仡愋偷脑O(shè)置方法，可以僅單獨設(shè)置與被測信號al對應(yīng)的邊沿是上升沿還是下降沿，僅單獨設(shè)置與被測信號a2對應(yīng)的邊沿是上升沿還是下降沿，根據(jù)延遲順序確定具體是哪一種邊沿到哪一種邊沿的延遲。另外，設(shè)置單元203還需要設(shè)置延遲時間范圍，用以和觸發(fā)控制單元204所獲取的延遲時間進行比較，根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生觸發(fā)信號d。[0068]作為一個舉例說明，在本發(fā)明實施例中，設(shè)置單元203可以包括顯示模塊、用戶輸入接口和參數(shù)設(shè)置模塊，其中，顯示模塊展現(xiàn)延遲順序和邊沿類型的候選項；用戶輸入接口接收用戶針對所述候選項的選擇信息；參數(shù)設(shè)置模塊根據(jù)所述選擇信息設(shè)置延遲順序和邊沿類型。用戶輸入接口還可以接收用戶輸入的至少一個時間閾值和時間范圍模式，一般的，最多設(shè)置兩個時間閾值，則參數(shù)設(shè)置模塊根據(jù)所述時間閾值和時間范圍模式自動生成所述延遲時間范圍。所述時間范圍模式為:大于一個時間閾值、小于一個時間閾值、小于一個時間閾值或大于另一個時間閾值、或者大于一個時間閾值且小于另一個時間閾值?？梢钥闯觯脩羲斎氲囊粋€或者兩個時間閾值，即為延遲時間范圍的端點值?？梢岳斫獾氖?，前面所述的比較電平、粘滯范圍，也是由設(shè)置單元203所設(shè)置的。作為另一個舉例說明，在本發(fā)明實施例中，用戶可以不通過用戶輸入接口輸入延遲順序、邊沿類型和延遲時間范圍，當(dāng)啟動延遲觸發(fā)功能時，設(shè)置單元203直接依據(jù)系統(tǒng)默認(rèn)值對延遲順序、邊沿類型和延遲時間范圍中的至少一個進行默認(rèn)配置。
[0069]在本發(fā)明實施例中，數(shù)字比較單元202、觸發(fā)控制單元203和采樣存儲單元205可由FPGA構(gòu)成，觸發(fā)控制單元203根據(jù)設(shè)置的觸發(fā)類型和觸發(fā)條件，對第一比較信號Cl和第二比較信號c2中的至少一個執(zhí)行觸發(fā)判斷、解碼等觸發(fā)邏輯處理，例如，執(zhí)行脈寬計算、邊沿判決、或者各種協(xié)議解碼(如RS232、SP1、CAN解碼)等，當(dāng)判斷滿足觸發(fā)條件時，產(chǎn)生觸發(fā)信號d，用于采樣存儲單元204對采樣數(shù)據(jù)b進行存儲。當(dāng)用戶選擇的觸發(fā)類型為延遲觸發(fā)時，觸發(fā)控制單元203依據(jù)所述延遲順序和邊沿類型，由第一比較信號Cl和第二比較信號c2獲取被測信號al和a2之間的延遲時間，在所述延遲時間處于所述延遲時間范圍時，產(chǎn)生觸發(fā)信號d。
[0070]在本發(fā)明實施例中，可以由第一比較信號Cl和第二比較信號c2獲取兩路被測信號al和a2之間的延遲時間；并在所述延遲時間處于延遲時間范圍時產(chǎn)生所述觸發(fā)信號，因此，能夠利用任意被兩路測信號之間的時間關(guān)系，來實現(xiàn)觸發(fā)。由于延遲時間是從數(shù)字化的第一比較信號Cl和第二比較信號c2中獲取的，因此，本發(fā)明是利用了數(shù)字的方式，實現(xiàn)了延遲觸發(fā)。本發(fā)明實施例所提出的具有延遲觸發(fā)功能的示波器，一般應(yīng)用于數(shù)據(jù)分析測試中，可以適用于各種類型的被測信號，例如，可以適用于SPI的時鐘和片選信號之間的延遲時間、或者數(shù)據(jù)與時鐘之間的延遲時間等等，以分析不同信號之間的時序是否滿足設(shè)計要求。
[0071]作為一個舉例說明，在本發(fā)明實施例中，觸發(fā)控制單元204依據(jù)時鐘f、所述延遲順序和邊沿類型，獲取時間順序上相鄰的第一比較信號Cl的第一邊沿與第二比較信號c2的第二邊沿之間的時間間隔，得到所述兩路被測信號之間的延遲時間；其中，所述第一邊沿為上升沿和下降沿中的一種；所述第二邊沿為上升沿和下降沿中的一種。
[0072]在本舉例說明中，觸發(fā)控制單元204根據(jù)所述延遲順序，確定比較信號邊沿的先后順序，如果延遲順序是被測信號al到被測信號a2的延遲，則獲取第一比較信號Cl的第一邊沿到第二比較信號c2的第二邊沿之間的時間間隔(第一邊沿在第二邊沿之前)；如果延遲順序是被測信號a2到被測信號al的延遲，則獲取第二比較信號c2的第二邊沿到第一比較信號Cl的第一邊沿之間的時間間隔(第二邊沿在第一邊沿之前)。同時，觸發(fā)控制單元204根據(jù)邊沿類型，確定第一邊沿是上升沿還是下降沿，確定第二邊沿是上升沿還是下降沿。其中，第一邊沿和第二邊沿是在時間順序上相鄰的兩個邊沿。觸發(fā)控制單元204依據(jù)時鐘f進行時間計算，獲取第一邊沿與第二邊沿之間的時間間隔，將該時間間隔作為所述兩路被測信號al和a2之間的延遲時間。
[0073]作為一個示例，在本舉例說明中，當(dāng)設(shè)置的延遲邊沿為上升沿到上升沿的延遲時，觸發(fā)控制單元204獲取時間順序上相鄰的、第一比較信號Cl的第一邊沿與第二比較信號c2的第二邊沿之間的時間間隔具體為:依據(jù)時鐘f、所述延遲順序和邊沿類型，獲取時間順序上相鄰的、第一比較信號的上升沿與第二比較信號c2的上升沿之間的時間間隔，得到兩路被測信號al和a2之間的延遲時間。在本示例中，觸發(fā)控制單元204直接將第一比較信號Cl的上升沿和第二比較信號c2的上升沿之間的時間間隔作為延遲時間。
[0074]作為一個變型,如圖3 (a)所示,在上述示例中,觸發(fā)控制單元204包括:
[0075]第一信號選擇單元301，用于當(dāng)邊沿類型hi為上升沿到上升沿的延遲時，依據(jù)延遲順序h2選擇第一比較信號Cl和第二比較信號c2中的一個作為第一邊沿信號gl輸出；選擇第一比較信號Cl和第二比較信號c2中的另一個作為第二邊沿信號g2輸出；
[0076]延遲處理子單元302，用于在第一邊沿信號gl的上升沿產(chǎn)生一個正脈沖，得到一個具有正脈沖的第一脈沖信號k ;在第二邊沿信號g2的上升沿產(chǎn)生一個正脈沖，得到一個具有正脈沖的第二脈沖信號r ；
[0077]延遲計數(shù)子單元303，用于依據(jù)時鐘f，獲取時間順序上相鄰的、第一脈沖信號k的正脈沖到第二脈沖信號r的正脈沖之間的時間間隔，得到延遲時間t ；
[0078]延遲比較子單元304，用于將所述延遲時間t與延遲時間范圍h3進行比較，當(dāng)延遲時間t處于延遲時間范圍h3時，在第二脈沖信號r的正脈沖的上升沿，產(chǎn)生觸發(fā)信號d。
[0079]下面結(jié)合圖4，對觸 發(fā)控制單元204的工作過程進行具體說明。首先需要說明的是，在本發(fā)明所有【具體實施方式】中，始終計算第一邊沿信號gl的邊沿到第二邊沿信號g2的邊沿之間的時間間隔，即第一邊沿信號gl的邊沿在前，第二邊沿信號g2的邊沿在后。在本變型中，所設(shè)置的延遲順序為被測信號a2到被測信號al的延遲，則選擇第二比較信號c2作為第一邊沿信號gl輸出，選擇第一比較信號Cl作為第二邊沿信號g2輸出。相反，如果設(shè)置的延遲順序為被測信號al到被測信號a2的延遲時，則選擇第一比較信號Cl作為第一邊沿信號gl輸出，選擇第二比較信號c2作為第二邊沿信號g2輸出。
[0080]延遲處理子單元302在第一邊沿信號gl的每個上升沿位置處產(chǎn)生脈寬為一個時鐘f周期的正脈沖pl、p2、p3……，得到包含正脈沖pl、p2、p3……的第一脈沖信號k。延遲處理子單元302在第二邊沿信號g2的每個上升沿位置處產(chǎn)生脈寬為一個時鐘f周期的正
脈沖ql、q2......，得到包含正脈沖ql、q2......的第二脈沖信號r。由于正脈沖p2與正脈沖
ql在時間順序上相鄰，則延遲計數(shù)子單元303依據(jù)時鐘f，計算正脈沖p2到正脈沖ql的時間間隔，該時間間隔即為延遲時間t。在本變型中，延遲比較子單元304判斷延遲時間t處于延遲時間范圍h3內(nèi)，則在第二脈沖信號r的對應(yīng)正脈沖q2的上升沿，產(chǎn)生觸發(fā)信號d。
[0081]需要說明的是，第一比較信號Cl可能具有多個上升沿和下降沿，第二比較信號Cl也可能具有多個上升沿和下降沿，相應(yīng)的，第一脈沖信號k具有多個正脈沖，第二脈沖信號r也具有多個正脈沖，此處僅以兩個正脈沖作為示意?？梢岳斫獾氖牵瑓⒄請D4，延遲計數(shù)子單元303隨后獲取時間順序上相鄰的、第一脈沖信號k的正脈沖p5到第二脈沖信號r的正脈沖q2之間的時間間隔，將其作為延遲時間t，再根據(jù)與延遲時間范圍h3的比較結(jié)果判斷是否產(chǎn)生觸發(fā)信號d，以此類推。[0082]作為又一個示例，在本舉例說明中，當(dāng)設(shè)置的邊沿類型為下降沿到上升沿的延遲、或者為上升沿到下降沿的延遲時，觸發(fā)控制單元204獲取時間順序上相鄰的、第一比較信號Cl的第一邊沿與第二比較信號c2的第二邊沿之間的時間間隔具體為:依據(jù)時鐘f、所述延遲順序和邊沿類型，對第一比較信號Cl和第二比較信號c2中的一個進行反相處理，得到一個邊沿信號，并獲取時間順序上相鄰的、第一比較信號Cl和第二比較信號c2中的另一個的上升沿與邊沿信號的上升沿之間的時間間隔，得到兩路被測信號al和a2之間的延遲時間。在本示例中，對下降沿所在的比較信號進行反相，將下降沿到上升沿、或者上升沿到下降沿的時間間隔轉(zhuǎn)換為上升沿到上升沿之間的時間間隔，該時間間隔作為兩路被測信號al和a2之間的延遲時間。
[0083]作為一個變型，如圖3 (b)所示，在上述示例中，觸發(fā)控制單元204可以包括:第二信號選擇單元305、延遲處理子單元302、延遲計數(shù)子單元303和延遲比較子單元304。
[0084]第二信號選擇單元305用于當(dāng)所述邊沿類型為上升沿到下降沿的延遲時，依據(jù)所述延遲順序選擇第一比較信號Cl和第二比較信號c2中的一個，作為第一邊沿信號gl輸出；選擇第一比較信號Cl和第二比較信號c2中的另一個，并進行反相處理后作為第二邊沿信號g2輸出。其中，當(dāng)所述延遲順序為被測信號al到被測信號a2的延遲時，選擇第一比較信號Cl作為第一邊沿信號gl ;當(dāng)所述延遲順序為被測信號a2到被測信號al的延遲時，選擇第二比較信號c2作為第一邊沿信號gl。
[0085]第二信號選擇單元305還用于當(dāng)所述邊沿類型為下降沿到上升沿的延遲時，依據(jù)所述延遲順序選擇第一比較信號Cl和第二比較信號c2中的一個，并進行反相處理后作為第一邊沿信號gl輸出；選擇第一比較信號Cl和第二比較信號c2中的另一個，作為第二邊沿信號g2輸出。其中，當(dāng)所述延遲順序為被測信號al到被測信號a2的延遲時，選擇第一比較信號Cl并進行反相處理后，作為第一邊沿信號gl輸出；當(dāng)所述延遲順序為被測信號a2到被測信號al的延遲時，選擇第二比較信號c2并進行反相處理后，作為第一邊沿信號gl輸出。
[0086]延遲處理子單元302、延遲計數(shù)子單元303和延遲比較子單元304的數(shù)據(jù)處理過程與上述示例一類似，此處不再贅述。
[0087]作為另一個示例，在本舉例說明中，當(dāng)設(shè)置的延遲邊沿為下降沿到下降沿的延遲時，觸發(fā)控制單元204依據(jù)時鐘f、延遲順序和邊沿類型，分別對第一比較信號Cl和第二比較信號c2進行反相處理，得到第一邊沿信號gl和第二邊沿信號g2，并獲取時間順序上相鄰的、第一邊沿信號gl的上升沿與第二邊沿信號g2的上升沿之間的時間間隔，得到兩路被測信號al和a2之間的延遲時間。在本示例中，對下降沿所在的比較信號進行反相，將下降沿到下降沿的時間間隔轉(zhuǎn)換為上升沿到上升沿之間的時間間隔，該時間間隔作為所述兩路被測信號al和a2之間的延遲時間。
[0088]作為一個變型，如圖3 (C)所示，在上述示例中，觸發(fā)控制單元204可以包括:第三信號選擇單元306、延遲處理子單元302、延遲計數(shù)子單元303和延遲比較子單元304。第三信號選擇單元306用于當(dāng)所述邊沿類型為下降沿到下降沿的延遲時，依據(jù)所述延遲順序選擇第一比較信號Cl和第二比較信號c2中的一個，并進行反相處理后作為第一比較信號gl輸出；選擇第一比較信號Cl和第二比較信號c2中的另一個，并進行反相處理后作為第二比較信號g2輸出。其中，當(dāng)所述延遲順序為被測信號al到被測信號a2的延遲時，選擇第一比較信號Cl并進行反相處理后，作為第一邊沿信號gl輸出；當(dāng)所述延遲順序為被測信號a2到被測信號al的延遲時，選擇第二比較信號c2并進行反相處理后，作為第一邊沿信號gl。延遲處理子單元302、延遲計數(shù)子單元303和延遲比較子單元304的數(shù)據(jù)處理過程與前面所述類似，此處不再贅述。
[0089]從上述三個示例中可以看出，當(dāng)邊沿類型出現(xiàn)下降沿時，觸發(fā)控制單元204將第一邊沿與第二邊沿之間的時間間隔統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為上升沿到上升沿的時間間隔。很顯然的，第一信號選擇單元304、第二信號選擇單元305和第三信號選擇單元306可以作為獨立的單元存在于觸發(fā)控制單元204中，此外，觸發(fā)控制單元204還可以只具有一個選擇單元，其集成了第一信號選擇單元304、第二信號選擇單元305和第三信號選擇單元306的全部功能。
[0090]下面，根據(jù)數(shù)據(jù)采樣單元201采樣方式的不同，分兩個實例，對上述示例做進一步說明。
[0091]實例一
[0092]參照圖2，數(shù)據(jù)采樣單元201包括兩個ADC，依據(jù)采樣時鐘Π，分別對兩路被測信號al和a2進行采樣，產(chǎn)生一路第一采樣數(shù)據(jù)bl和一路第二采樣數(shù)據(jù)b2 ;數(shù)字比較單元202包括兩個數(shù)字比較器，分別對一路第一采樣數(shù)據(jù)bl和一路第二采樣數(shù)據(jù)b2進行電平比較處理，產(chǎn)生對應(yīng)的一路第一比較信號Cl和一路第二比較信號c2 ;此時，所述時鐘f為采樣時鐘f I，觸發(fā)控制單元204依據(jù)所述采樣時鐘f 1、延遲順序和邊沿類型，由第一比較信號Cl和第二比較信號c2獲取延遲時間t。可以看出，當(dāng)數(shù)據(jù)采樣單元201對一路被測信號采樣后產(chǎn)生一路串行低速的采樣數(shù)據(jù)，例如，采樣時鐘為125MHz，則采樣后得到的第一采樣數(shù)據(jù)bl和第二采樣數(shù)據(jù)b2的采樣率均為125MSa/s。
[0093]對于觸發(fā)控制單元204內(nèi)部的子單元，結(jié)合圖3 (a)?(C)，其中，延遲處理子單元302在第一邊沿信號gl的上升沿產(chǎn)生一個脈寬為采樣時鐘周期的正脈沖；在第二邊沿信號g2的上升沿產(chǎn)生一個脈寬為采樣時鐘周期的正脈沖；延遲計數(shù)子單元303依據(jù)采樣時鐘Π，獲取時間順序上相鄰的、第一脈沖信號k的正脈沖到第二脈沖信號的正脈沖之間的脈沖時間間隔，得到延遲時間t。
[0094]作為一個具體的實施方式,在實例一中，如圖5所示,延遲計數(shù)子單元303包括:
[0095]第一次數(shù)累加器501，其在第一脈沖信號k為低電平時，對采樣時鐘Π的數(shù)據(jù)變化次數(shù)進行累加；在第二脈沖信號r的正脈沖的上升沿，將累加結(jié)果作為第一計數(shù)值ml輸出；在第一脈沖信號k的正脈沖的上升沿，對累加結(jié)果清零復(fù)位；
[0096]第一時間獲取模塊502，依據(jù)采樣時鐘Π的周期，將所述第一計數(shù)值ml轉(zhuǎn)換為延遲時間t。
[0097]結(jié)合圖4，第一次數(shù)累加器501在第一脈沖信號k為低電平時，即正脈沖pi的下降沿，對采樣時鐘Π的數(shù)據(jù)變化次數(shù)進行累加；在第一脈沖信號k的正脈沖p2的上升沿，對累加結(jié)果清零復(fù)位；然后，在正脈沖P2的下降沿，對采樣時鐘Π的數(shù)據(jù)變化次數(shù)從零開始進行累加，截止到第二脈沖信號r的高電平，即第二脈沖信號r的正脈沖ql的上升沿，采樣時鐘fl的數(shù)據(jù)變化次數(shù)為9，則輸出第一計數(shù)值ml為9。假設(shè)本實例中，采樣時鐘fl為125MHz，其周期為8ns，則第一時間獲取模塊502將采樣時鐘fl的周期乘以第一計數(shù)值ml,即可得到第一脈沖信號k的正脈沖p2到第二脈沖信號r的正脈沖ql之間的脈沖時間間隔，為72ns。從圖4中可以看出，按照正脈沖pi和正脈沖p2的上升沿，準(zhǔn)確計算二者的時間間隔，應(yīng)該是該脈沖時間間隔加上一個正脈沖的脈寬，因此，轉(zhuǎn)換的得到延遲時間t應(yīng)該為:第一計數(shù)值ml*采樣時鐘f的周期+正脈沖的脈寬=72ns+8ns=80ns。將該值與預(yù)設(shè)周期范圍進行比較，在實例一中，延遲時間t處于延遲時間范圍內(nèi)，則在第二脈沖信號的正脈沖P2的上升沿產(chǎn)生觸發(fā)信號d。
[0098]需要說明的是，第一時間獲取模塊可以僅將第一脈沖信號k的正脈沖p2到第二脈沖信號r的正脈沖ql之間的脈沖時間間隔，作為延遲時間t;則第一周期比較子單元403先將延遲時間范圍減去一個采樣時鐘fl的周期，然后將延遲時間t與減去一個采樣時鐘Π周期的延遲時間范圍進行比較，同樣可以根據(jù)比較結(jié)果產(chǎn)生觸發(fā)信號d。
[0099]實例二
[0100]參照圖2，數(shù)據(jù)采樣單元201依據(jù)采樣時鐘fl，分別對兩路被測信號al和a2進行采樣，產(chǎn)生并行的η路第一采樣數(shù)據(jù)bl、并行的η路第二采樣數(shù)據(jù)b2和一個觸發(fā)時鐘f2 ；數(shù)字比較單元202分別對η路第一采樣數(shù)據(jù)bI和η路第二采樣數(shù)據(jù)b2進行電平比較處理，產(chǎn)生并行的η路第一比較信號Cl和并行的η路第二比較信號c2 ;此時，時鐘f為觸發(fā)時鐘f2，觸發(fā)控制單元204依據(jù)觸發(fā)時鐘f2、所述延遲順序和邊沿類型，由所述并行的η路第一比較信號Cl和并行的η路第二比較信號c2獲取延遲時間t。
[0101]在本實例二中，采樣時鐘fl可以包括M個頻率相同、相位不同的采樣時鐘fl
(11)，數(shù)據(jù)采樣單元201包括與兩路被測信號對應(yīng)的兩個采樣子單元，每一個采樣子單元可以包括M個并行的模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADCf ADCM，其響應(yīng)于M個采樣時鐘f I ( Μ),分別對一路被測信號al或a2進行模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)并行數(shù)據(jù)采樣，MS I。對于每一個ADC，其依據(jù)與其對應(yīng)一個采樣時鐘對被測信號進行采樣后得到觸發(fā)時鐘和多路采樣數(shù)據(jù)，例如，一個ADC對一路被測信號采樣后可以得到4路、8路或者16路采樣數(shù)據(jù)，多個ADC交織采樣后，按照采樣時間的先后順序可以得到并行的η路采樣數(shù)據(jù)。例如，一個采樣子單元包括兩個并行的模數(shù)轉(zhuǎn)化器ADCl和ADC2，針對被測信號al，ADCl依據(jù)一個IGHz采樣時鐘Π1進行采樣后，得到4路第一采樣數(shù)據(jù)和250MHz的觸發(fā)時鐘，ADCl的采樣率為lGSa/s ；ADC2依據(jù)一個IGHz采樣時鐘f 12對被測信號al采樣后，得到4路第一采樣數(shù)據(jù)和250MHz的觸發(fā)時鐘，ADC2的采樣率為lGSa/s ;對被測信號al采樣后，總共得到n=8路并行的采樣數(shù)據(jù)。采樣時鐘f 11與采樣時鐘f 12的相位相差π /2，通過兩個ADC的交織采樣后，采樣子單元對被測信號al的實際采樣率為2GSa/s。被測信號a2的采樣過程與對被測信號al類似，此處不再贅述。
[0102]數(shù)字比較單元202可以包括兩個比較子單元，每一個比較子單元包括η個數(shù)字比較器，一個比較子單元對η路第一采樣數(shù)據(jù)bl進行并行電平比較處理，得到并行的η路第一比較信號Cl ;另一個比較子單元對η路第二采樣數(shù)據(jù)b2進行并行電平比較處理，得到并行的η路第二比較信號c2。
[0103]對于觸發(fā)控制單元204內(nèi)部的子單元，結(jié)合圖3 (a)~(C)和圖6，其中:
[0104] 第一信號選擇單元301、第二信號選擇單元305、第三信號選擇單元306依據(jù)η路第一采樣數(shù)據(jù)bl和η路第二比較信號c2，所產(chǎn)生的第一邊沿信號gl對應(yīng)為并行的η路，所產(chǎn)生的第二邊沿信號g2為并行的η路。
[0105]延遲處理子單元302針對η路第一邊沿信號gl中的數(shù)據(jù)，按照采樣的時間順序查找數(shù)據(jù)變化，將數(shù)據(jù)變化“01”作為η路第一邊沿信號gl的上升沿，并在η路第一邊沿信號的上升沿產(chǎn)生一個脈寬為觸發(fā)時鐘周期的正脈沖，得到一個具有正脈沖的第一脈沖信號k，以及在數(shù)據(jù)變化“01”時獲取與其對應(yīng)的起始時刻；同時，針對η路第二邊沿信號中的數(shù)據(jù)，按照采樣的時間順序查找數(shù)據(jù)變化，將數(shù)據(jù)變化“01”作為η路第二邊沿信號g2的上升沿，并在η路第二邊沿信號g2的上升沿產(chǎn)生一個脈寬為觸發(fā)時鐘周期的正脈沖，得到一個具有正脈沖的第二脈沖信號，以及在數(shù)據(jù)變化“01”時獲取與其對應(yīng)的結(jié)束時刻。
[0106]延遲計數(shù)子單元303依據(jù)觸發(fā)時鐘f2，獲取時間順序上相鄰的、第一脈沖信號k的正脈沖到第二脈沖信號r的正脈沖之間的脈沖時間間隔；并依據(jù)所述脈沖時間間隔、所述起始時刻、所述結(jié)束時刻，獲得所述延遲時間t。
[0107]所述數(shù)據(jù)變化“01”是指:將當(dāng)前一個觸發(fā)時鐘周期內(nèi)第一邊沿信號gl的數(shù)據(jù)、及相鄰的前一個觸發(fā)時鐘周期內(nèi)第一邊沿信號gl的數(shù)據(jù)組成Π+1比特的數(shù)據(jù)，判斷該Π+1比特數(shù)據(jù)中出現(xiàn)數(shù)據(jù)“ O ”到數(shù)據(jù)“ I ”變化。以數(shù)據(jù)變化“ O I”中數(shù)據(jù)“ I”對應(yīng)的時刻為數(shù)據(jù)變化“01”的時刻。結(jié)合圖6，以η取8為例，針對8路第一邊沿信號gif gl8，在圖6中以A、t2……t9、t1(l、tn……標(biāo)示出采樣的時間順序，按照采樣的時間順序查找數(shù)據(jù)變化，得到第一個數(shù)據(jù)變化“01”，為t4時刻。t4時刻作為η路第一邊沿信號gl的上升沿，并在此時產(chǎn)生一個脈寬為觸發(fā)時鐘周期的正脈沖pl，以此類推，在下一個數(shù)據(jù)變化“01”時，產(chǎn)生一個脈寬為觸發(fā)時鐘周期的正脈沖P2，得到一個具有正脈沖pl、P2的第一脈沖信號k。第二脈沖信號r的獲取過程與此類似，可相互參照。
[0108]僅按照第一脈沖信號k和第二脈沖信號r中相鄰兩個正脈沖計算的時間并不能代表精確的延遲時間，還需判斷數(shù)據(jù)“O”到數(shù)據(jù)“I”變化的時間位置。延遲處理子單元302在數(shù)據(jù)變化“01”時，依據(jù)數(shù)據(jù)變化“01”中數(shù)據(jù)“I”所在第一邊沿信號gif gl8中的路數(shù)ml和觸發(fā)時鐘周期，獲取起始時刻；依據(jù)數(shù)據(jù)變化“01”中數(shù)據(jù)“I”所在第二邊沿信號g2fg28中的路數(shù)m2和觸發(fā)時鐘周期，獲取結(jié)束時刻。貝U，
[0109]與數(shù)據(jù)變化“01”對應(yīng)的起始時刻Tl
[0110]
【權(quán)利要求】
1.一種具有延遲觸發(fā)功能的示波器，包括: 數(shù)據(jù)采樣單元，用于依據(jù)采樣時鐘，分別對兩路被測信號進行采樣，產(chǎn)生對應(yīng)的第一采樣數(shù)據(jù)和第二采樣數(shù)據(jù)； 數(shù)字比較單元，用于分別對所述第一采樣數(shù)據(jù)和第二采樣數(shù)據(jù)進行電平比較處理，產(chǎn)生對應(yīng)的第一比較信號和第二比較信號； 觸發(fā)控制單元，用于依據(jù)所述第一比較信號和所述第二比較信號，產(chǎn)生觸發(fā)信號；采樣存儲單元，用于依據(jù)所述觸發(fā)信號對所述第一采樣數(shù)據(jù)和所述第二采樣數(shù)據(jù)進行存儲，產(chǎn)生波形顯示數(shù)據(jù)； 其特征在于， 還包括:設(shè)置單元，用于設(shè)置延遲順序、邊沿類型和延遲時間范圍； 所述觸發(fā)控制單元用于依據(jù)一個時鐘、所述延遲順序和邊沿類型，由所述第一比較信號和第二比較信號獲取所述兩路被測信號之間的延遲時間；并在所述延遲時間處于所述延遲時間范圍時，產(chǎn)生所述觸發(fā)信號。
2.如權(quán)利要求1所述的示波器，其特征在于， 所述觸發(fā)控制單元依據(jù)所述時鐘、所述延遲順序和邊沿類型，獲取時間順序上相鄰的、第一比較信號的第一邊沿與第二比較信號的第二邊沿之間的時間間隔，得到所述兩路被測信號之間的延遲時間； 其中，所述第一邊沿為上升沿和下降沿中的一種；所述第二邊沿為上升沿和下降沿中的一種。
3.如權(quán)利要求2所述的 示波器，其特征在于， 所述觸發(fā)控制單元依據(jù)所述時鐘、所述延遲順序和邊沿類型，對第一比較信號和第二比較信號中的一個進行反相處理，得到一個邊沿信號，并獲取時間順序上相鄰的、第一比較信號和第二比較信號中的另一個的上升沿與所述邊沿信號的上升沿之間的時間間隔，得到所述兩路被測信號之間的延遲時間。
4.如權(quán)利要求2所述的示波器，其特征在于， 所述觸發(fā)控制單元依據(jù)所述時鐘、所述延遲順序和邊沿類型，分別對所述第一比較信號和第二比較信號進行反相處理，得到第一邊沿信號和第二邊沿信號，并獲取時間順序上相鄰的、第一邊沿信號的上升沿與第二邊沿信號的上升沿之間的時間間隔，得到所述兩路被測信號之間的延遲時間。
5.如權(quán)利要求2所述的示波器，其特征在于，所述觸發(fā)控制單元包括: 第一信號選擇單元，用于當(dāng)所述邊沿類型為上升沿到上升沿的延遲時，依據(jù)所述延遲順序選擇所述第一比較信號和第二比較信號中的一個作為第一邊沿信號輸出；選擇所述第一比較信號和第二比較信號中的另一個作為第二邊沿信號輸出； 延遲處理子單元，用于在所述第一邊沿信號的上升沿產(chǎn)生一個正脈沖，得到一個具有正脈沖的第一脈沖信號；在所述第二邊沿信號的上升沿產(chǎn)生一個正脈沖，得到一個具有正脈沖的第二脈沖信號； 延遲計數(shù)子單元，用于依據(jù)所述時鐘，獲取時間順序上相鄰的、第一脈沖信號的正脈沖到第二脈沖信號的正脈沖之間的時間間隔，得到所述延遲時間； 延遲比較子單元，用于將所述延遲時間與所述延遲時間范圍進行比較，當(dāng)所述延遲時間處于所述延遲時間范圍時，在所述第二脈沖信號的正脈沖的上升沿，產(chǎn)生所述觸發(fā)信號。
6.如權(quán)利要求3所述的示波器，其特征在于，所述觸發(fā)控制單元包括: 第二信號選擇單元，用于當(dāng)所述邊沿類型為上升沿到下降沿的延遲時，依據(jù)所述延遲順序選擇所述第一比較信號和第二比較信號中的一個，作為第一邊沿信號輸出，選擇所述第一比較信號和第二比較信號中的另一個，并進行反相處理后作為第二邊沿信號輸出；當(dāng)所述邊沿類型為下降沿到上升沿的延遲時，依據(jù)所述延遲順序選擇所述第一比較信號和第二比較信號中的一個，并進行反相處理后作為第一邊沿信號輸出，選擇所述第一比較信號和第二比較信號中的另一個，作為第二邊沿信號輸出； 延遲處理子單元，用于在所述第一邊沿信號的上升沿產(chǎn)生一個正脈沖，得到一個具有正脈沖的第一脈沖信號；在所述第二邊沿信號的上升沿產(chǎn)生一個正脈沖，得到一個具有正脈沖的第二脈沖信號； 延遲計數(shù)子單元，用于依據(jù)所述時鐘，獲取時間順序上相鄰的、第一脈沖信號的正脈沖到第二脈沖信號的正脈沖之間的時間間隔，得到所述延遲時間；延遲比較子單元，用于將所述延遲時間與所述延遲時間范圍進行比較，當(dāng)所述延遲時間處于所述延遲時間范圍時，在所述第二脈沖信號的正脈沖的上升沿，產(chǎn)生所述觸發(fā)信號。
7.如權(quán)利要求4所述的示波器，其特征在于，所述觸發(fā)控制單元包括: 第三信號選擇單元，用于當(dāng)所述邊沿類型為下降沿到下降沿的延遲時，依據(jù)所述延遲順序選擇所述第一比較信號和第二比較信號中的一個，并進行反相處理后作為第一比較信號輸出；選擇所述第一比較 信號和第二比較信號中的另一個，并進行反相處理后作為第二比較信號輸出； 延遲處理子單元，用于在所述第一邊沿信號的上升沿產(chǎn)生一個正脈沖，得到一個具有正脈沖的第一脈沖信號；在所述第二邊沿信號的上升沿產(chǎn)生一個正脈沖，得到一個具有正脈沖的第二脈沖信號； 延遲計數(shù)子單元，用于獲取時間順序上相鄰的、第一脈沖信號的正脈沖到第二脈沖信號的正脈沖之間的脈沖時間間隔，得到所述延遲時間；延遲比較子單元，用于將所述延遲時間與所述延遲時間范圍進行比較，當(dāng)所述延遲時間處于所述延遲時間范圍時，在所述第二脈沖信號的正脈沖的上升沿，產(chǎn)生所述觸發(fā)信號。
8.如權(quán)利要求5、6或7中任一權(quán)利要求所述的示波器，其特征在于， 所述數(shù)據(jù)采樣單元產(chǎn)生一路第一采樣數(shù)據(jù)和一路第二采樣數(shù)據(jù)； 所述數(shù)字比較單元產(chǎn)生對應(yīng)的一路第一比較信號和一路第二比較信號； 所述觸發(fā)控制單元依據(jù)所述采樣時鐘、所述延遲順序和邊沿類型，由所述第一比較信號和第二比較信號獲取所述兩路被測信號之間的延遲時間。
9.如權(quán)利要求8所述的示波器，其特征在于， 所述延遲處理子單元在所述第一邊沿信號的上升沿產(chǎn)生一個脈寬為采樣時鐘周期的正脈沖；在所述第二邊沿信號的上升沿產(chǎn)生一個脈寬為采樣時鐘周期的正脈沖； 所述延遲計數(shù)子單元依據(jù)所述采樣時鐘，獲取時間順序上相鄰的、第一脈沖信號的正脈沖到第二脈沖信號的正脈沖之間的脈沖時間間隔，得到所述延遲時間。
10.如權(quán)利要求8所述的示波器，其特征在于， 所述延遲計數(shù)子單元包括:第一次數(shù)累加器，用于在所述第一脈沖信號為低電平時，對所述采樣時鐘的數(shù)據(jù)變化次數(shù)進行累加；在所述第二脈沖信號的正脈沖的上升沿，將累加結(jié)果作為第一計數(shù)值輸出；在所述第一脈沖信號的正脈沖的上升沿，對累加結(jié)果清零復(fù)位； 第一時間獲取模塊，用于依據(jù)采樣時鐘的周期，將所述第一計數(shù)值轉(zhuǎn)換為所述延遲時間。
11.如權(quán)利要求5、6或7中任一權(quán)利要求所述的示波器，其特征在于， 所述數(shù)據(jù)采樣單元依據(jù)采樣時鐘，分別對兩路被測信號進行采樣，產(chǎn)生并行的η路第一采樣數(shù)據(jù)、并行的η路第二采樣數(shù)據(jù)和一個觸發(fā)時鐘； 所述數(shù)字比較單元分別對所述η路第一采樣數(shù)據(jù)和η路第二采樣數(shù)據(jù)進行電平比較處理，產(chǎn)生并行的η路第一比較信號和并行的η路第二比較信號； 所述觸發(fā)控制單元依據(jù)所述觸發(fā)時鐘、所述延遲順序和邊沿類型，由所述并行的η路第一比較信號和并行的η路第二比較信號獲取所述兩路被測信號之間的延遲時間。
12.如權(quán)利要求11所述的示波器，其特征在于， 所述第一邊沿信號為η路第一邊沿信號；所述第二邊沿信號為η路第二邊沿信號； 所述延遲處理子單元針對所述η路第一邊沿信號中的數(shù)據(jù)，按照采樣的時間順序查找數(shù)據(jù)變化，將數(shù)據(jù)變化“01”作為所述η路第一邊沿信號的上升沿，并在所述η路第一邊沿信號的上升沿產(chǎn)生一個脈寬為觸發(fā)時鐘周期的正脈沖，得到一個具有正脈沖的第一脈沖信號，以及在數(shù)據(jù)變化“01”時獲取與其對應(yīng)的起始時刻；同時，針對所述η路第二邊沿信號中的數(shù)據(jù)，按照采樣的時間順序查找數(shù)據(jù)變化，將數(shù)據(jù)變化“01”作為所述η路第二邊沿信號的上升沿，并在所述η路第二·邊沿信號的上升沿產(chǎn)生一個脈寬為觸發(fā)時鐘周期的正脈沖，得到一個具有正脈沖的第二脈沖信號，以及在數(shù)據(jù)變化“01”時獲取與其對應(yīng)的結(jié)束時刻；所述延遲計數(shù)子單元依據(jù)所述觸發(fā)時鐘，獲取時間順序上相鄰的、第一脈沖信號的正脈沖到第二脈沖信號的正脈沖之間的脈沖時間間隔；并依據(jù)所述脈沖時間間隔、所述起始時刻、所述結(jié)束時刻，獲得所述延遲時間。
13.如權(quán)利要求12所述的示波器，其特征在于， 所述延遲計數(shù)子單元包括: 第二次數(shù)累加器，用于在所述第一脈沖信號為低電平時，對所述觸發(fā)時鐘的數(shù)據(jù)變化次數(shù)進行累加；在所述第二脈沖信號的正脈沖的上升沿，將累加結(jié)果作為第二計數(shù)值輸出；在所述第一脈沖信號的正脈沖的上升沿，對累加結(jié)果清零復(fù)位； 第二時間獲取模塊，用于依據(jù)觸發(fā)時鐘的周期，將所述第二計數(shù)值轉(zhuǎn)換為所述第一脈沖信號的正脈沖到第二脈沖信號的正脈沖之間的脈沖時間間隔；并依據(jù)所述脈沖時間間隔、所述周期起始時刻、所述周期結(jié)束時刻，獲得所述延遲時間。
【文檔編號】G01R13/02GK103713171SQ201210377999
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月8日
【發(fā)明者】龔桂強, 王悅, 王鐵軍, 李維森 申請人:北京普源精電科技有限公司