專利名稱：長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)管理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)采集，更具體地涉及長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)管理的方法。
背景技術(shù)：
通常例如數(shù)字示波器的數(shù)字測(cè)量?jī)x器將從輸入電子信號(hào)中采集的數(shù)字化數(shù)據(jù)置于采集存儲(chǔ)器中供后來(lái)處理。采集存儲(chǔ)器通常被劃分成兩個(gè)緩沖器，其中以交替方式將數(shù)據(jù)寫(xiě)入到這兩個(gè)緩沖器。這確保了任何時(shí)間至少一個(gè)緩沖器包含有效數(shù)據(jù)記錄。當(dāng)將數(shù)據(jù)首先寫(xiě)入其中一個(gè)緩沖器時(shí)，禁用啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集的觸發(fā)。直到將預(yù)觸發(fā)量的數(shù)據(jù)寫(xiě)入到該緩沖器中之后才再次啟用這些觸發(fā)。需要預(yù)觸發(fā)數(shù)據(jù)，以便在顯示裝置的屏幕上繪制電信號(hào)波形在觸發(fā)事件之前的部分。寫(xiě)入以循環(huán)方式在緩沖器中繼續(xù)，直到觸發(fā)事件發(fā)生為止，然后繼續(xù)到將后觸發(fā)量的數(shù)據(jù)寫(xiě)入到該緩沖器為止。這確保緩沖器包含觸發(fā)事件前后的數(shù)據(jù)。在此點(diǎn)上，寫(xiě)入可以在另一個(gè)緩沖器中啟動(dòng)，其中第一緩沖器包含與觸發(fā)事件相關(guān)且可供后續(xù)處理和/或顯示的所采集的數(shù)據(jù)。
這種雙緩沖器方法的缺點(diǎn)在于，正在將預(yù)觸發(fā)數(shù)據(jù)寫(xiě)入到緩沖器期間，觸發(fā)事件會(huì)被忽略。隨著存儲(chǔ)器變得更大，變得更為期望有更長(zhǎng)的預(yù)觸發(fā)時(shí)間，這導(dǎo)致觸發(fā)事件在更長(zhǎng)時(shí)間期間被忽略。此外，數(shù)字儀器正變得更快速，且能夠以高速度處理觸發(fā)事件。導(dǎo)致觸發(fā)事件長(zhǎng)時(shí)間期間地被忽略的數(shù)據(jù)管理方案有悖于能夠非?？焖俾实靥幚碛|發(fā)事件的趨勢(shì)。
在一些情況中，可以指定緩沖器的大小。當(dāng)選擇短緩沖器時(shí)，屏幕更新速率一般更快，但是可查看的細(xì)節(jié)的量有限。當(dāng)選擇長(zhǎng)緩沖器時(shí)，屏幕更新速率一般較差，因?yàn)楫?dāng)制作每個(gè)波形圖像時(shí)必須處理更多數(shù)據(jù)，但是可查看的細(xì)節(jié)的量更好。在預(yù)觸發(fā)時(shí)間期間對(duì)于短和長(zhǎng)緩沖器大小都忽略觸發(fā)事件，因?yàn)閿?shù)據(jù)開(kāi)始填充每個(gè)新的緩沖器。
美國(guó)專利號(hào)5,929,838，標(biāo)題為“用于快更新速率與長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度之間的交替數(shù)字示波器操作的采集管理器和方法”(AcquisitionManager and Method for Alternating Digital Oscilloscope Opeationbetween Fast Update Rate and Long Record Length)，描述了一種用于同時(shí)實(shí)現(xiàn)快更新速率和高細(xì)節(jié)的方法。在正常操作期間，示波器選擇較短的緩沖器大小，這導(dǎo)致良好的更新速率和對(duì)于屏幕尺寸剛好足夠的細(xì)節(jié)。當(dāng)用戶停止采集過(guò)程時(shí)，示波器為緩沖器選擇較長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度并嘗試捕獲一個(gè)附加記錄。如果發(fā)生觸發(fā)事件，則此采集變成最后一個(gè)采集并具有良好細(xì)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)。如果觸發(fā)事件沒(méi)有在合理的時(shí)間期間內(nèi)發(fā)生，則使用先前記錄，并且該記錄具有較低細(xì)節(jié)量。此方法的一個(gè)問(wèn)題可能是沒(méi)有觸發(fā)。例如，當(dāng)數(shù)字電路故障而無(wú)法正常操作時(shí)，它可能停止生成信號(hào)。往往通過(guò)剛好在信號(hào)停止時(shí)的前后檢查電路的操作來(lái)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致該故障的問(wèn)題。將示波器設(shè)置為觀察信號(hào)并使用該信號(hào)作為觸發(fā)。但是，在信號(hào)停止時(shí)的前后獲得高分辨率采集是不可能的，因?yàn)槭静ㄆ鲀H嘗試在用戶停止采集之后才捕獲長(zhǎng)記錄。此時(shí)，電路發(fā)生故障，信號(hào)已停止，示波器不再接收觸發(fā)。
一些電子儀器具有保留采集數(shù)據(jù)的多個(gè)緩沖器的能力，即雙緩沖器方案的擴(kuò)充版本。每個(gè)緩沖器分成預(yù)觸發(fā)數(shù)據(jù)和后觸發(fā)數(shù)據(jù)。當(dāng)首先將數(shù)據(jù)置于新緩沖器時(shí)，觸發(fā)事件被忽略，直到將預(yù)先觸發(fā)量的數(shù)據(jù)寫(xiě)入到該緩沖器中之后為止。如果此時(shí)間期間觸發(fā)被忽略，且有一段時(shí)間期間沒(méi)有另外的觸發(fā)事件，則循環(huán)緩沖器中的數(shù)據(jù)被覆蓋。當(dāng)停止數(shù)據(jù)的采集時(shí)，最后一個(gè)觸發(fā)事件已經(jīng)被忽略掉。雖然獲取數(shù)據(jù)的次序是已知的，但是要了解每個(gè)記錄之間丟失了多少觸發(fā)事件是不可能的。
所期望的是一種以高細(xì)節(jié)始終捕獲最后一個(gè)觸發(fā)事件并提供完整的觸發(fā)事件記錄的長(zhǎng)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度存儲(chǔ)器。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供一種用于長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，它確保過(guò)去n個(gè)觸發(fā)的數(shù)據(jù)采集記錄在存儲(chǔ)器中。數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)樣本寫(xiě)入到長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器內(nèi)的初始循環(huán)緩沖器中，該循環(huán)緩沖器具有等于預(yù)觸發(fā)時(shí)間的大小。當(dāng)發(fā)生第一觸發(fā)事件時(shí)，則將數(shù)據(jù)樣本寫(xiě)入到長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器內(nèi)循環(huán)緩沖器之后的線性區(qū)域內(nèi)。線性區(qū)域中的數(shù)據(jù)樣本采集繼續(xù)直到最后一個(gè)觸發(fā)事件之后后觸發(fā)和新的預(yù)觸發(fā)時(shí)間屆滿為止，在此點(diǎn)處，該新的預(yù)觸發(fā)時(shí)間成為下一個(gè)觸發(fā)事件的新循環(huán)緩沖器。以此方式，連同關(guān)聯(lián)的預(yù)觸發(fā)數(shù)據(jù)和后觸發(fā)數(shù)據(jù)一起捕獲所有觸發(fā)事件。
當(dāng)結(jié)合所附權(quán)利要求和附圖閱讀時(shí)，通過(guò)下文詳細(xì)描述將顯見(jiàn)到本發(fā)明的目的、優(yōu)點(diǎn)和其他創(chuàng)新特征。


圖1是使用根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)管理方法的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)采集儀器的簡(jiǎn)易框圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)管理方法的圖形物理示意圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的圖2的圖形時(shí)序示意圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)管理方法的單個(gè)、最后一個(gè)觸發(fā)事件在(a)物理次序和(b)時(shí)序次序上的圖形示意圖。
圖5是在(a)物理次序和(b)時(shí)序次序上說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)管理方法的“歷元(epoch)”的圖形示意圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參考圖1a，長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器12在輸入處接收數(shù)據(jù)樣本(壓縮的或未壓縮的)。存儲(chǔ)控制器14根據(jù)所接收的觸發(fā)控制長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器12(下文將對(duì)此予以描述)，以產(chǎn)生采集的數(shù)據(jù)記錄。然后將所采集的數(shù)據(jù)記錄從長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器12轉(zhuǎn)移到顯示處理器16以產(chǎn)生用于顯示的可查看數(shù)據(jù)。當(dāng)所采集的數(shù)據(jù)記錄表示電信號(hào)時(shí)，可查看數(shù)據(jù)可以采用波形圖像的形式。
在數(shù)字示波器的情況中，在采集數(shù)據(jù)的同時(shí)連續(xù)將數(shù)據(jù)樣本寫(xiě)入到長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器。當(dāng)啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集時(shí)，將觸發(fā)事件釋抑(hold off)初始預(yù)觸發(fā)時(shí)間。但是，無(wú)需釋抑后續(xù)觸發(fā)事件。長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器12被視為循環(huán)的，即第一存儲(chǔ)單元(memory location)緊隨最后一個(gè)存儲(chǔ)單元。如下所述，寫(xiě)入長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器12通常從較低存儲(chǔ)器地址到較高存儲(chǔ)器地址進(jìn)行，其中有偶然性的例外情況。
當(dāng)寫(xiě)入正在進(jìn)行時(shí)，將數(shù)據(jù)組織成兩種形式-(i)包含預(yù)觸發(fā)量的數(shù)據(jù)的循環(huán)緩沖器和(ii)線性數(shù)據(jù)段。取決于觸發(fā)事件到達(dá)存儲(chǔ)控制器14的速率，將這兩種形式的數(shù)據(jù)組織在長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器12內(nèi)。只要觸發(fā)事件以足夠快的速率到達(dá)，則以線性模式寫(xiě)入長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器12。僅當(dāng)足夠長(zhǎng)的時(shí)間期間未發(fā)生觸發(fā)事件，才再次以循環(huán)緩沖器寫(xiě)入長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器12。
如圖2所示，粗箭頭表示長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器12中的數(shù)據(jù)。示出了包含預(yù)觸發(fā)量的數(shù)據(jù)的循環(huán)緩沖器18。從左向右將數(shù)據(jù)寫(xiě)入到循環(huán)緩沖器18，直到達(dá)到緩沖器末端為止，此時(shí)寫(xiě)入重新從緩沖器的左端開(kāi)始，如箭頭(A)所示。當(dāng)檢測(cè)到觸發(fā)事件T時(shí)，存儲(chǔ)控制器14導(dǎo)致立即在循環(huán)緩沖器18中停止寫(xiě)入，并在循環(huán)緩沖器右邊的線性區(qū)域20中重新開(kāi)始，如圖箭頭(B)所示。現(xiàn)在以線性模式寫(xiě)入數(shù)據(jù)，直到將后觸發(fā)量的數(shù)據(jù)和預(yù)觸發(fā)量的數(shù)據(jù)都寫(xiě)入而未檢測(cè)到觸發(fā)事件為止。當(dāng)此情況發(fā)生時(shí)，最后預(yù)觸發(fā)量的數(shù)據(jù)變成新循環(huán)緩沖器22，并在此循環(huán)緩沖器中繼續(xù)寫(xiě)入直到新觸發(fā)事件發(fā)生為止，而不覆蓋先前的最后一個(gè)觸發(fā)事件的后觸發(fā)數(shù)據(jù)。
圖3示出與圖2相同的采集數(shù)據(jù)，通過(guò)將第一循環(huán)緩沖器18展開(kāi)以時(shí)序次序示出該采集數(shù)據(jù)。鋸齒線24表示循環(huán)緩沖器18、22的內(nèi)容因沒(méi)有觸發(fā)事件而被蓋寫(xiě)時(shí)丟失數(shù)據(jù)的位置(location)。該附圖清晰示出在每個(gè)觸發(fā)之前始終有預(yù)觸發(fā)量的所采集的數(shù)據(jù)，以及每個(gè)觸發(fā)之后后觸發(fā)量的所采集的數(shù)據(jù)。其結(jié)果是，有效率地將所采集的數(shù)據(jù)封裝在長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度儲(chǔ)存器12中，即所有采集的數(shù)據(jù)要么是觸發(fā)事件的預(yù)觸發(fā)數(shù)據(jù)的一部分，要么是觸發(fā)事件的后觸發(fā)數(shù)據(jù)的一部分。不存在觸發(fā)事件被忽略或廢棄期間的時(shí)間。
傳統(tǒng)雙緩沖器存儲(chǔ)器系統(tǒng)保存單個(gè)觸發(fā)事件前后采集的數(shù)據(jù)。將滿存儲(chǔ)器大小M劃分成兩個(gè)相等的循環(huán)緩沖器，由此每個(gè)緩沖器具有大小M/2。每個(gè)緩沖器必須保存預(yù)觸發(fā)數(shù)據(jù)A和后觸發(fā)數(shù)據(jù)Z，即A+Z＝M/2，由此觸發(fā)事件的滿數(shù)據(jù)記錄僅與存儲(chǔ)器大小的一半(M/2)一樣大。現(xiàn)在參考圖4，示出根據(jù)本發(fā)明數(shù)據(jù)管理方法、用于查看單個(gè)觸發(fā)事件或一系列觸發(fā)事件的最后一個(gè)觸發(fā)事件的最大可用數(shù)量的長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器12。期望的單個(gè)觸發(fā)事件在足夠靠近前一個(gè)循環(huán)緩沖器18的線性緩沖器20中發(fā)生，以便仍使用該循環(huán)緩沖器。還將循環(huán)緩沖器18中的數(shù)據(jù)組織為使最舊的數(shù)據(jù)在循環(huán)緩沖器的開(kāi)始端，即在進(jìn)入循環(huán)緩沖器的一個(gè)樣本處發(fā)生的啟動(dòng)轉(zhuǎn)到線性區(qū)域20中的第一個(gè)觸發(fā)(圖4(a))。在此情況中，仍需要預(yù)觸發(fā)緩沖器18的一個(gè)樣本來(lái)完成期望的觸發(fā)事件的預(yù)觸發(fā)時(shí)間，并保持該樣本(圖4(b))。因此，在期望的單個(gè)觸發(fā)事件T之前有幾乎兩個(gè)量的預(yù)觸發(fā)數(shù)據(jù)(2A-1)。在觸發(fā)事件T之后是一個(gè)量的后觸發(fā)數(shù)據(jù)(Z)，在最壞的情況中，使用預(yù)觸發(fā)數(shù)據(jù)(A)的又一個(gè)循環(huán)緩沖器22同時(shí)等待下一個(gè)觸發(fā)事件。這導(dǎo)致長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器12具有(3*A-1)+Z或約3*A+Z＝M。在雙緩沖的存儲(chǔ)器系統(tǒng)中，存儲(chǔ)器需要兩個(gè)量的預(yù)觸發(fā)數(shù)據(jù)和后觸發(fā)數(shù)據(jù)2*(A+Z)，由此每個(gè)記錄長(zhǎng)度具有M/2的長(zhǎng)度。在本發(fā)明的的數(shù)據(jù)管理方法中，當(dāng)預(yù)觸發(fā)時(shí)間是記錄長(zhǎng)度的0％時(shí)，可以達(dá)到M的記錄長(zhǎng)度。這使記錄長(zhǎng)度雙倍于雙緩沖的存儲(chǔ)器系統(tǒng)。當(dāng)預(yù)觸發(fā)時(shí)間是記錄長(zhǎng)度的50％時(shí)，可達(dá)到的記錄長(zhǎng)度是M/2，這與雙緩沖的存儲(chǔ)器系統(tǒng)相當(dāng)。當(dāng)預(yù)觸發(fā)時(shí)間是100％，可達(dá)到的記錄長(zhǎng)度被減少到M/3。
當(dāng)期望N個(gè)滿記錄，而不是單個(gè)記錄時(shí)，在觸發(fā)事件以慢速率發(fā)生時(shí)使用大部分存儲(chǔ)器，以使每個(gè)觸發(fā)事件之前有預(yù)觸發(fā)量的數(shù)據(jù)，其后有后觸發(fā)量的數(shù)據(jù)。最舊的觸發(fā)事件需要2*A-1個(gè)量的預(yù)觸發(fā)數(shù)據(jù)。所有其他的觸發(fā)事件需要最多A個(gè)量的預(yù)觸發(fā)數(shù)據(jù)。所有觸發(fā)事件需要最多Z個(gè)量的后觸發(fā)數(shù)據(jù)。此外，還需要一個(gè)附加循環(huán)緩沖器，由此(N+2)*A-1+N*Z＝M。如果長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器12的大小是1,000,000個(gè)樣本，且滿記錄是10,000個(gè)樣本，對(duì)于僅預(yù)觸發(fā)數(shù)據(jù)的滿記錄而將后觸發(fā)數(shù)據(jù)大小設(shè)置為零(N+2)*10,000-1＝1,000,000；即可以將98個(gè)滿記錄保存在長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器中。如果預(yù)觸發(fā)數(shù)據(jù)大小為零，而且記錄僅是后觸發(fā)數(shù)據(jù)，則可以將100個(gè)滿記錄保存在長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器12中。實(shí)際上，均可以將預(yù)觸發(fā)數(shù)據(jù)區(qū)域和后觸發(fā)數(shù)據(jù)區(qū)域設(shè)為比有效量長(zhǎng)，以便允許在每個(gè)記錄的兩端處有一些額外數(shù)據(jù)。長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器12中保存的觸發(fā)事件的數(shù)量可以遠(yuǎn)比上文計(jì)算的量長(zhǎng)。這種情況發(fā)生在觸發(fā)事件之間的時(shí)間小于預(yù)觸發(fā)時(shí)間與后觸發(fā)時(shí)間之和時(shí)。
上文論述說(shuō)明長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器12中數(shù)據(jù)的通用組織。不同于劃分成兩個(gè)固定緩沖器的傳統(tǒng)采集存儲(chǔ)器，將長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器12分拆成根據(jù)觸發(fā)事件發(fā)生的方式而改變的區(qū)域。為了從長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器12中檢索所采集的數(shù)據(jù)，需要兩種附加類型的數(shù)據(jù)(i)描述已存儲(chǔ)到長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)的次序的數(shù)據(jù)和(ii)保存有關(guān)觸發(fā)事件的信息的數(shù)據(jù)。
所采集的數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在作為“歷元”的長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器12中。每個(gè)歷元開(kāi)始于循環(huán)緩沖器18并結(jié)束于線性區(qū)域20，如圖5所示。將整個(gè)長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器12作為循環(huán)形式的，所以歷元可以離開(kāi)存儲(chǔ)器的高端并在存儲(chǔ)器的低端接續(xù)，雖然為了簡(jiǎn)明予以未示出。每個(gè)歷元開(kāi)始于長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器12的“基”位置。通過(guò)將基位置加某個(gè)值找到歷元內(nèi)的所有位置。注意經(jīng)過(guò)長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器12的末端的存儲(chǔ)器地址回卷到該長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器的開(kāi)始部分。
當(dāng)在歷元的開(kāi)始處將數(shù)據(jù)樣本寫(xiě)入到循環(huán)緩沖器18中時(shí)，第一個(gè)觸發(fā)導(dǎo)致在當(dāng)前位置處停止寫(xiě)入并在循環(huán)緩沖器的末端之后重新開(kāi)始。當(dāng)發(fā)生第一個(gè)觸發(fā)時(shí)，由存儲(chǔ)控制器14將未發(fā)生該觸發(fā)的情況下應(yīng)寫(xiě)入的循環(huán)緩沖器18中的下一個(gè)位置作為“偏移量”保存，即該偏移量是該歷元的最舊數(shù)據(jù)在循環(huán)緩沖器中的位置。只要有觸發(fā)，則線性地寫(xiě)入歷元的線性區(qū)域20，或直到將后觸發(fā)量的數(shù)據(jù)加預(yù)觸發(fā)量的數(shù)據(jù)都寫(xiě)入而沒(méi)有另外的觸發(fā)事件為止。當(dāng)發(fā)生此情況時(shí)，在長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器12中的寫(xiě)入使預(yù)觸發(fā)量的數(shù)據(jù)跳回到新歷元的基位置或開(kāi)始處的循環(huán)緩沖器的開(kāi)始。為了讀取歷元中的數(shù)據(jù)，按預(yù)觸發(fā)數(shù)據(jù)的量定義的，在偏移量位置開(kāi)始讀取，并進(jìn)行到循環(huán)緩沖器18的末端。然后從歷元的基位置讀取數(shù)據(jù)并進(jìn)行到偏移量。在預(yù)觸發(fā)數(shù)據(jù)之后開(kāi)始直到下一個(gè)歷元的基位置來(lái)讀取其余的數(shù)據(jù)。每個(gè)歷元的基位置和偏移量被保存在歷元循環(huán)列表中。
如果歷元中的第一個(gè)觸發(fā)發(fā)生在循環(huán)緩沖器18的剛好末端，則偏移量為零，以及歷元中的數(shù)據(jù)處于正確的時(shí)序次序。當(dāng)觸發(fā)事件按頻繁的速率繼續(xù)，并且整個(gè)存儲(chǔ)器變成單個(gè)線性區(qū)域時(shí)，則有單個(gè)歷元，并蓋寫(xiě)歷元開(kāi)始處的循環(huán)緩沖器18。當(dāng)發(fā)生此情況時(shí)，歷元偏移量設(shè)為零，以表示長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器12全部是線性的。當(dāng)停止時(shí)，將要寫(xiě)入的下一個(gè)位置作為線性區(qū)域20開(kāi)始的位置存儲(chǔ)。
當(dāng)僅需要一個(gè)記錄時(shí)，僅保存含最后一個(gè)觸發(fā)的歷元的信息。但是，當(dāng)需要有關(guān)多個(gè)觸發(fā)事件的信息時(shí)，將有關(guān)多個(gè)歷元的信息保存在歷元循環(huán)列表中。列表中的每個(gè)項(xiàng)通過(guò)保存基地址和偏移量來(lái)描述歷元，如上所述。指向歷元循環(huán)列表中的指針標(biāo)識(shí)當(dāng)前歷元。歷元列表中可以存儲(chǔ)有其他數(shù)據(jù)、例如時(shí)間戳，這樣能夠知道歷元之間的時(shí)間。
使用觸發(fā)數(shù)據(jù)循環(huán)列表跟蹤多個(gè)觸發(fā)事件。有指針指向列表中保存有關(guān)下一個(gè)觸發(fā)事件的數(shù)據(jù)的項(xiàng)。當(dāng)開(kāi)始采集時(shí)，將指針設(shè)為指向觸發(fā)數(shù)據(jù)循環(huán)列表中的第一項(xiàng)，并清除標(biāo)志以表示該循環(huán)列表未滿。在發(fā)生足夠的觸發(fā)事件而導(dǎo)致指針回卷到觸發(fā)數(shù)據(jù)循環(huán)列表的頂部之后，設(shè)置該標(biāo)志以表示觸發(fā)數(shù)據(jù)循環(huán)列表已滿。當(dāng)發(fā)生觸發(fā)事件時(shí)，將標(biāo)識(shí)觸發(fā)事件的數(shù)據(jù)輸入到觸發(fā)數(shù)據(jù)循環(huán)列表中，并且列表指針前進(jìn)到下一項(xiàng)。觸發(fā)數(shù)據(jù)包括歷元號(hào)和在歷元內(nèi)的位置。歷元號(hào)是歷元循環(huán)列表中的索引。歷元信息標(biāo)識(shí)歷元在長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器12中的開(kāi)始，從而能夠在歷元內(nèi)找到與每個(gè)觸發(fā)事件相關(guān)的滿記錄?？梢詫⒁恍└郊有畔⒋鎯?chǔ)在觸發(fā)數(shù)據(jù)循環(huán)列表中的每個(gè)項(xiàng)中。
在動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)技術(shù)中，以多個(gè)字節(jié)的猝發(fā)的形式寫(xiě)入數(shù)據(jù)，這些字節(jié)表示數(shù)據(jù)樣本的分組或塊。因此，長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器12中的每個(gè)地址對(duì)應(yīng)于所采集的數(shù)據(jù)的分組和塊。當(dāng)是這種情況時(shí)，在觸發(fā)數(shù)據(jù)循環(huán)列表中存儲(chǔ)附加數(shù)據(jù)以標(biāo)識(shí)分組或塊內(nèi)的觸發(fā)位置。有時(shí)以好于長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器12中當(dāng)前存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的取樣率的分辨率來(lái)測(cè)量觸發(fā)事件的時(shí)間。當(dāng)是這種情況時(shí)，可以將額外的分辨率存儲(chǔ)在觸發(fā)數(shù)據(jù)循環(huán)列表中。還可以存儲(chǔ)時(shí)間戳。在僅需要有關(guān)單個(gè)觸發(fā)事件的信息的特殊情況中，不需要觸發(fā)數(shù)據(jù)循環(huán)列表，而在寄存器中保留期望的信息。
實(shí)際上，有三種操作模式。在第一種模式中，捕獲單個(gè)記錄。在第二種模式中，捕獲對(duì)應(yīng)于多個(gè)順序觸發(fā)事件的所采集的數(shù)據(jù)。在第三種模式中，捕獲變化長(zhǎng)度的分組的數(shù)據(jù)。
當(dāng)捕獲單個(gè)觸發(fā)事件的記錄時(shí)，將預(yù)觸發(fā)數(shù)據(jù)和后觸發(fā)數(shù)據(jù)的大小編程為使3*A+Z小于可用的存儲(chǔ)器大小M。當(dāng)開(kāi)始采集過(guò)程時(shí)，最初在剛好第一個(gè)預(yù)觸發(fā)區(qū)間禁用觸發(fā)事件，如上所述。此后可以按最慢觸發(fā)系統(tǒng)速度、可將數(shù)據(jù)置于觸發(fā)數(shù)據(jù)循環(huán)列表中的速率或用戶為限制觸發(fā)接受率而指定的釋抑時(shí)間所確定的相對(duì)較高的速率來(lái)啟用觸發(fā)事件。當(dāng)儀器處于單個(gè)序列模式時(shí)，第一個(gè)接受的觸發(fā)事件導(dǎo)致采集過(guò)程在采集了后觸發(fā)數(shù)據(jù)之后被暫停。僅保留第一個(gè)觸發(fā)事件。在任何情況中，在停止命令之后暫停采集，但是如果識(shí)別出觸發(fā)事件，并且正在采集尚未完成的觸發(fā)事件的后觸發(fā)數(shù)據(jù)，則延長(zhǎng)采集，直到后觸發(fā)期間結(jié)束為止。
當(dāng)捕獲一系列順序觸發(fā)事件時(shí)，將預(yù)觸發(fā)數(shù)據(jù)和后觸發(fā)數(shù)據(jù)編程為使(N+2)*A+N*Z小于可用的存儲(chǔ)器大小M，同樣如上所述。當(dāng)啟動(dòng)采集過(guò)程時(shí)，最初在剛好第一個(gè)預(yù)觸發(fā)區(qū)間禁用觸發(fā)事件。此后可以按最慢觸發(fā)系統(tǒng)速度、可將數(shù)據(jù)置于觸發(fā)數(shù)據(jù)循環(huán)列表中的速率或用戶為限制觸發(fā)接受率而指定的釋抑時(shí)間確定的相對(duì)較高的速率來(lái)啟用觸發(fā)事件。如果儀器處于單個(gè)序列模式，則在接受N個(gè)觸發(fā)事件之后，它忽略另外的觸發(fā)事件并停止采集。在任何情況中，在停止命令之后暫停采集。將數(shù)據(jù)的實(shí)際采集延長(zhǎng)到最后一個(gè)接受的觸發(fā)的后觸發(fā)時(shí)間結(jié)束。
一些形式的數(shù)據(jù)在分組中發(fā)送，即USB和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)。在信息的分組之間，數(shù)據(jù)總線是空閑的。當(dāng)所需要的僅僅是信息的分組時(shí)，從數(shù)據(jù)總線捕獲大量空閑數(shù)據(jù)填充長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器。分組常常以多種大小到達(dá)。有時(shí)需要的是觸發(fā)模式，該觸發(fā)模式捕獲分組中的所有數(shù)據(jù)而在長(zhǎng)時(shí)間段數(shù)據(jù)總線處于空閑時(shí)不捕獲空閑數(shù)據(jù)。用于長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)在即使分組是不同大小的情況下仍能夠采集分組，同時(shí)排除幾乎所有的空閑時(shí)間。為了捕獲分組，將觸發(fā)設(shè)為基于分組中數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)變而觸發(fā)。分組內(nèi)的數(shù)據(jù)總是至少按某個(gè)最小速率轉(zhuǎn)變。將預(yù)觸發(fā)時(shí)間和后觸發(fā)時(shí)間設(shè)為在任何狀態(tài)下比數(shù)據(jù)可以保留的時(shí)間長(zhǎng)。在分組期間，數(shù)據(jù)的連續(xù)更改一直生成觸發(fā)，這導(dǎo)致在一個(gè)歷元期間采集整個(gè)分組。一旦達(dá)到分組的末端，數(shù)據(jù)總線變成空閑的，則不再生成觸發(fā)，歷元達(dá)到末端。在新歷元的開(kāi)始處創(chuàng)建循環(huán)緩沖器，并廢棄數(shù)據(jù)樣本，直到下一個(gè)分組的開(kāi)始。在分組捕獲模式中，僅在觸發(fā)數(shù)據(jù)循環(huán)列表中存儲(chǔ)每個(gè)歷元中的第一個(gè)觸發(fā)事件。記錄是可變長(zhǎng)度。分組的記錄開(kāi)始于歷元的開(kāi)始處，并直到該歷元的末端。在單個(gè)序列模式中，可以將存儲(chǔ)控制器14編程為捕獲數(shù)據(jù)直到捕獲到某個(gè)數(shù)量的分組或當(dāng)長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器12已滿或幾乎已滿時(shí)為止。此時(shí)，停止采集。最后一個(gè)分組可以是不完整的。在任何情況中，在停止命令之后暫停采集，延長(zhǎng)到后觸發(fā)事件結(jié)束。
有多種情況要考慮。當(dāng)在分組中間暫停采集時(shí)，將另一個(gè)歷元寫(xiě)入到歷元循環(huán)存儲(chǔ)器中。下一個(gè)項(xiàng)定義當(dāng)前歷元的末端。在非常長(zhǎng)的分組的情況或當(dāng)數(shù)據(jù)是連續(xù)的時(shí)，可以對(duì)長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器12填充數(shù)據(jù)，并可以蓋寫(xiě)歷元的開(kāi)始。在此情況中，沒(méi)有完整的分組要顯示。當(dāng)暫停采集時(shí)，可以修改歷元循環(huán)列表以使當(dāng)前歷元的基位置接近長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器12中最舊采集的數(shù)據(jù)。如果分組長(zhǎng)度短且存儲(chǔ)器長(zhǎng)度長(zhǎng)，則使觸發(fā)數(shù)據(jù)循環(huán)列表或歷元循環(huán)列表溢出是可能的。在單個(gè)序列模式中，采集會(huì)在這些列表溢出之前停止，即使長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器12未滿。如果這些列表溢流，則要小心確保僅顯示合理的采集數(shù)據(jù)。在分組模式中，對(duì)應(yīng)于每個(gè)觸發(fā)有一個(gè)歷元，所以如果歷元循環(huán)列表短于觸發(fā)數(shù)據(jù)循環(huán)列表，則需要特殊邏輯。
因此，本發(fā)明提供一種用于長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)管理方法，該方法使用存儲(chǔ)器中的循環(huán)緩沖器在預(yù)觸發(fā)時(shí)間期間管理數(shù)據(jù)在長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器中的放置，并在發(fā)生第一個(gè)觸發(fā)事件時(shí)跳到存儲(chǔ)器內(nèi)的循環(huán)緩沖器的末端處的線性區(qū)域直到發(fā)生最后一個(gè)觸發(fā)事件之后后觸發(fā)時(shí)間和預(yù)觸發(fā)時(shí)間都屆滿為止。
權(quán)利要求
1.一種用于存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)管理的方法，包括如下步驟將數(shù)據(jù)樣本寫(xiě)入到所述存儲(chǔ)器內(nèi)具有第一數(shù)量的存儲(chǔ)單元的循環(huán)緩沖器中；當(dāng)?shù)谝粋€(gè)觸發(fā)事件發(fā)生時(shí)將數(shù)據(jù)樣本寫(xiě)入到所述存儲(chǔ)器內(nèi)所述循環(huán)緩沖器之后的線性區(qū)域；以及在最后一個(gè)觸發(fā)事件發(fā)生之后將量等于所述第一數(shù)量的存儲(chǔ)單元和第二數(shù)量的存儲(chǔ)單元之和的數(shù)據(jù)樣本寫(xiě)入到所述線性區(qū)域時(shí)，停止將數(shù)據(jù)樣本寫(xiě)入到所述線性區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對(duì)應(yīng)于所述循環(huán)緩沖器的開(kāi)始至所述最后一個(gè)觸發(fā)事件之后的所述第二數(shù)量的存儲(chǔ)單元的存儲(chǔ)單元包括歷元。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，還包括按如下時(shí)序次序從所述存儲(chǔ)器讀取所述歷元的步驟，開(kāi)始于所述循環(huán)緩沖器中一點(diǎn)接著是所述第一觸發(fā)事件到所述循環(huán)緩沖器的末端，然后從所述循環(huán)緩沖器的開(kāi)始到所述第一觸發(fā)事件，最后從所述線性區(qū)域的開(kāi)始到所述第二數(shù)量的存儲(chǔ)單元的末端。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，還包括保存歷元循環(huán)列表的步驟，所述歷元循環(huán)列表包含所述存儲(chǔ)器內(nèi)的每個(gè)歷元的開(kāi)始的指示。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，還包括保存觸發(fā)數(shù)據(jù)循環(huán)列表的步驟，所述觸發(fā)數(shù)據(jù)循環(huán)列表包含每個(gè)歷元內(nèi)的每個(gè)觸發(fā)事件的的指示。
全文摘要
一種用于數(shù)據(jù)采集的長(zhǎng)記錄長(zhǎng)度存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)管理方法，該方法將數(shù)據(jù)樣本寫(xiě)入到存儲(chǔ)器內(nèi)具有等于預(yù)觸發(fā)時(shí)間的大小的初始循環(huán)緩沖器。當(dāng)發(fā)生第一觸發(fā)事件時(shí)，則將數(shù)據(jù)樣本寫(xiě)入到存儲(chǔ)器內(nèi)循環(huán)緩沖器之后的線性區(qū)域內(nèi)。線性區(qū)域中的數(shù)據(jù)樣本采集繼續(xù)，直到最后一個(gè)觸發(fā)事件之后后觸發(fā)和新的預(yù)觸發(fā)時(shí)間屆滿為止，此時(shí)，采集終止，并且該新的預(yù)觸發(fā)時(shí)間成為下一個(gè)觸發(fā)事件的新循環(huán)緩沖器。以此方式，利用關(guān)聯(lián)的預(yù)觸發(fā)數(shù)據(jù)和后觸發(fā)數(shù)據(jù)一起捕獲所有觸發(fā)事件。
文檔編號(hào)G06F17/40GK101063688SQ200710089789
公開(kāi)日2007年10月31日 申請(qǐng)日期2007年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月24日
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