[发明专利]在无死区采集系统中绘制波形

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于测试和测量仪器的无死区采集系统，尤其涉及当随后的显示帧重叠时波形的绘制。

背景技术

以示波器为例，测量仪器的“死区”，是指一段时间，其中数据采集电路由于显示表示被监测的电信号的波形而不响应有效的触发事件。在模拟示波器中，例如，死区出现在阴极射线管的电子束回扫时间期间。在数字示波器中，死区常常出现在仪器忙于许多任务时，也就是，当之前采集的波形正在从采集存储器中读出时，或者当仪器忙于绘制采集的数据以生成用于显示的波形图时，不能处理触发事件。

电子电路有时以料想不到的方式工作。不正确的运行可能很少，也许在数千次的正确运行周期中发生一次。运转很快的快速电路常常运行在比标准数字示波器能显示相应的波形的速率快得多的速率下。因为忙于在采集之间处理和绘制波形，一般的数字示波器忽视大部分触发事件。显示电路不正确运行的波形可能被丢失，也就是可能发生在采集之间的死区期间。示波器用户为了观察到不正确的运行可能不得不等待很长时间。即使不正确的电路运行可能没有被看到，示波器用户可能一直不能确信电路工作正确，因为仅有一小部分表示输入信号的波形数据绘制在示波器显示器上。基本的数字示波器具有一种结构，其中，数据被接收在采集存储器中，然后，采集被一个触发事件中断，此时采集存储器被读取并且波形绘制被执行。

申请号No.11/388428的共同待决的美国专利申请，由Steven Sullivan等在2006年3月24日提交，题为“无死区数据采集”，其试图实现所有触发事件的采集。测量仪器接收代表正在被监测的电信号的数字化信号，并使用快速数字触发电路从数字化信号产生触发信号，触发信号包括该数字化信号中所有的触发事件。该数字化信号按期望压缩并被先入先出(FIFO)缓冲器延迟一段时间以确保在触发信号中的第一触发事件之前预定量的数据。紧接着第一触发事件的出现，延迟后的数字化信号送到快速栅格器或绘图引擎以生成波形图。然后，向显示缓冲器提供该波形图，用于与先前的波形图和/或来自其它绘图引擎的其它图形输入结合。显示缓冲器的内容以显示更新速率提供给显示器，以显示代表电信号的所有波形图的合成。两个或更多的绘图引擎可以用于测量仪器的每个输入通道以产生两个或更多波形图，每个波形图在显示窗口内指定的触发位置上，具有触发信号的触发事件中的一个。波形图被结合以形成包含所有触发事件的合成波形图，用于和显示缓冲器中先前的波形图和/或来自其它绘图引擎的图形结合。对于显示窗口中的特定触发位置，提供指示符以表明触发事件可能已丢失。而且，在没有触发事件时，信号内容的图形仍然可以提供给显示器。

在上面提到的‘428美国专利申请中，假定每个显示帧被绘制以便在显示帧序列上包括所有触发事件。如由Kenneth P.Dobyns等人在2008年3月26日提交的，题为“用于无死区采集的改进的隔开算法”[代理人案号8257-US]，申请号No.12/056159的共同待决的美国专利申请中讨论的，为了确保关于触发事件的所有数据被显示，改进的隔开算法被公开。不幸的是为了确保所有相关数据被显示，显示帧以重叠方式被绘制，重复的数据被多次绘制在显示屏上。对于仪器用户，该绘制波形的方法可能导致混淆显示。

现在参考图1，输入信号中的单个小毛病绘制在显示屏上相对于触发点的两个位置中。响应第一触发事件第一波形被捕获并绘制在第一显示帧A中。具有该小毛病的第二触发事件，由于发生在第一显示帧中，不形成一个新显示帧的基础并且因此被忽略。响应发生在第一显示帧A外的第三触发事件，波形被捕获并绘制在第二显示帧B中，第二显示帧B碰巧也包括第二触发事件。当第一和第二显示帧被结合用于显示，小毛病出现为绘制在两个位置上，如图所示。尽管这是正确的，因为小毛病关于触发事件一和三确实发生在两个位置上，并且通过为每个触发事件绘制显示帧，小毛病可被绘制在所有三个脉冲上，这是最为准确的，但是这不是用户所期望的行为并可能导致混淆。

另一个类似的例子显示在图2，其中三个脉冲的突发(burst)被绘制，所以其看来仪器显示屏上有五个脉冲。假定边缘触发，这是正确的，但是对用户来说仍然是混淆的。

发明内容