专利名称：用于无死区采集的改进的隔开算法的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于测试和观懂仪器的采集系统，尤其涉及改进的隔开算法。
技术背景以示波器为例，测量仪器的"死区"，是指一个时间段，在该时间段内，因 为示波器忙于执行其它任务而不能处理可能出现的触发事件，所以数据采集电 路不响应有效的触发事件。结果，没有为错过的有效触发事件显示代表被监测的电信号的波形。例如，在模拟示波器中，死区出现在阴极射线管的电子束回 扫时间里。在数字示波器中，死区常常出现在仪器fc于从采集存储器读取与上 次采集相关的数据，或者忙于绘制已采集的且已处理的数据以生成波形图象用 于显示时。测试中的电路常常工作在比标准的数字示波器能显示对应波形的速率快得 多的速率下。事实上，因为忙于处理和绘制与响应先前触发事件所采集到的数 据有关的波形，典型的数字示波器"无视"多数触发事件。不幸的是，测试中 的电子线路有时以不可预料的方式工作。观赋中的电路的不正确运行很少出现， 可能在上千次的正确运行周期中才有一次。因此，由于示波器在异常出现的时 刻忙，示波器可能没有采集展现测试中电路的不正确运行，即异常，的波形的 数据。为了观看不正确运行，示波器用户可能不得不等待很长时间。因为仅有 一小部分波形显示在示波器显示器上，未能发现不正确运行，使得用户不能确 认测试中的电路是否运行正确。基本的数字示波器具有一种体系结构，在该体系结构中，数据被采集并存 储在采集存储器中，接着，采集通过一^M发事件在规定的触发后间隔后被挂 起。然后，在重新启用采集系统来响应新的触发事件之前，从采^^储器中读 取所采集的 进行处理，并将波形纟魏'」在显示器上。由Steven Sullivan等在2006年3月24日提交的，名称为"无死区数据采集"， 申请号No. 11/388428的共同待决的美国专利申请，在此引用作为参考，该专利 申请试图实现采集代表所有触发事件的数据来显示。测量仪器接收代表被监测的电信号的数字化信号，并使用快速数字触发电路产生触发信号，其中触发信 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被压缩并被一种先入先出(FIFO)缓冲器延迟一段时间(触发前延迟)以确保在该触发信号中 的第一触发事件之前的预定量的M。紧接着織一触发事件的出现，FIFO的 延迟的数字化信号送至峡速栅格器或绘图引擎，生成波形图像。然后，向显示 缓冲器提供该波形图像，与先前的波形图像和/或来自其它绘图引擎的其它图形 输AiS行合并。显示缓冲器的内容以显示更新速率提供在显示屏上，以显示代 表该电信号的所有波形图像的合成。观懂仪器的每个输AiI道可以使用两个或更多绘图弓l擎，以产生两个或更多波形图像，每个波形图像在显示窗口内指定的触发位置上包含这些触发事件 中的一个。为了和显示缓冲器中先前的波形图像或者来自其它绘图弓l擎的图形进行合成，这些波形图像被合成以形成包含所有触发事件的复合波形图像。对于显示窗口里的某些触发位置，提供指示符以表明触发事件可能已被错过。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。"无死区"定义为一种能力，该能力4顿户能100%看至1』显示器上的输入信 号中发生的触发事件。现在，参照图l，位置A-H表示输入信号中的触发事件。 在本例中，^E帧所包含的数据的绘制中以事件C作为参照，其放在网格内的 触发点处。前面提至啲美国专利申请'428讨论了隔开周期，在隔开周期内，触 发事件被认出，但没有得到专门的处理。这些触发事件在显示器上作为左帧中 的部分显示给仪器使用者，但是不构成对这些触发事件开始新的绘图周期的基 础。 一旦无死区隔开周期完成，下一个触发事件成为新的绘图周期的焦点，在 本例中为事件F，其放在右帧的网格中的触发点处。这种定义"无死区"的方法存在一些问题。对用户而言，即便看到100%的 触发事件，用户仍然可能会错过重要信息和异常信息。随着将触发点移动到网 格的右手侧，艮卩，增大网格的触发前区域，就需要越来越多的并行绘图过程以 跟上出现在刚刚超过显示屏的右边缘的来临的触发事件一在现实中，触发点 可以向网格的右边缘移动多远是有限制的。而且，在显示屏上将同一信息绘制 一次以上可能会引起用户困惑，艮P，在本例中，事件D和E附近的数据同时绘 制在左帧和右帧中，当绘制在显示屏上时左帧和右帧是重叠的，如图1A所示。作为错过重要信息的例子，参照图2，其中用户正使用边缘触发以查看形成较长的脉冲序列的各独立脉冲。合理地，用户期望仪器具有无死区采集特征以 显示与这些脉冲中任何一个相关的任何异常。但不一定是这样的情况。每一个触发事件，A-D，者P^帧或右帧中得到显示。但是，在触发事件B和C之间 的脉冲中明显可见的小毛病没有显示在任一帧中，即，其没有显示在显示屏上 的网格内，并因此没有被用户看到，如图2A所示。这种情况发生在第一触发事 件(A)和第N触发事件(C)之间的时间大于定义网格的触发前时间间隔和触 发后时间间隔之和时；并且第N-1触发事件(B)在纟魏i傑一触发事件的时候显 示。在该情况中，与触发事件死区相对的数据"死区"会出现在两个经过处理 的帧之间，落入其中的信息没有绘制在显示屏上，即，在本例中，位于B触发 事件的触发后时间间隔内但在C触发事件的触发前间隔外的数据。所需要的是一种无死区采集系统，该系统包括每^M发事件的触发前时间 间隔和触发后时间间隔内的所有触发事件和所有数据。 发明内容因此，本发明提供一种用于处理数据的改进的隔开算法，以确保显示与所 述数据之中的所有触发事件相关的所有数据。当第一触发事件发生时，绘制第 一显示帧并开始一个指定间隔。如果随后的触发事件在该指定间隔结束之前发 生，那么，在该指定间隔结束时，将发生的最后一个触发事件用于绘制下一个 显示帧，该显示帧提供两个显示帧之间的重叠以确保没有与检测至啲触发事件 相关的数据被错过。如果在该指定间隔内没有触发事件，下一个显示帧就在下 一个触发事件发生时绘制。结合随附的权利要求阅读随后的详细说明，本发明的目的、优点以及其它 新特性清晰可见。
图1是根据一种无死区处理算法显示于两个有重叠的显示帧内的信号波形 的平面图，而图lA^t应的显示屏；图2是根据一种无死区处理算法显示于两个无重叠的显示帧内的信号波形 的平面图，而图2A是对应的显示屏；图3是用于说明根据本发明的改进的无死区隔开算法的图形图示；图4是根据本发明的改进的无死区隔开算法的显示于两个显示帧内的图2 的信号波形的平面图，而图4A是对应的显示屏；图5是根据本发明的改进的无死区隔开算法的表示于图1的显示于两个显示帧内的信号波形的平面图，而图5A是对应的显示屏；图6是用于执行根据本发明的改进的无死区隔开算法的电路的方框图。
具体实施方式
现在参照图3，显示了触发点附近的时间线，包括触发前区域和触发后区域， 对应于定义显示帧的网格的触发前时间间隔和触发后时间间隔。如这里所描述 的，改进的隔开算法自触发点起开始一个时间间隔，其等同于触发前时间间隔 和触发后时间间隔之和或者数据窗口间隔。在数据窗口间隔期间，在初始触发 事件A之后发生的所有触发事件，用显示帧中的触发点表示，即，触发事件B-F， 被记录在缓冲器中。 一旦数据窗口间隔结束，控制器将确定在数据窗口间隔期 间是否有其它触发事件发生过。如果在数据窗口间隔期间初始触发事件A之后 没有触发事件，那么下一个显示帧将下一个触发事件放在该下一个显示帧的触 发点处。否则，下一个显示帧将第一显示帧的数据窗口间隔内的最靠后的触发 事件F放在该下一个显示帧的触发点处。图4展示应用于图2波形的新的隔开 算法，其中触发事件B在数据窗口间隔完^t前出现，先于在数据窗口间隔之 后发生的触发事件C。用这种方式，在旧的隔开算法下未检测到的小毛病，现 在在显示器上显琉合用户，如图4A所示。图5是图1情况的对比图，然而显劍虫发事件，使屏幕显示将重叠最小化， 如图5A所示。显而易见，全部触发事件及其对应的触发前区域和触发后区域一 起显示在显示器上。图6表示使得肯,使用如上所述的隔开算法的电路的一个实施例。输入信 号，无论是实时信号还是以前采集的信号(在旁路绕开A/D变换器的情况下)， t A/D变换器12进行数字化，并存储在 存储器14中。该 存储器14 具有包含至少两个显示帧的数据的容量。为了在显示器上绘制波形图像，来自 存储器14的数字化M输入到快速栅格器16中，现在只需要两个快速栅 格器16以包含显示器上的所有显^M发位置。触发检测电路18从包含输入信 号内所有触发事件的数字化数据中生劍虫发信号。触发信号中的旨触发事件 都被加时戳(20)，触发时间输入到触发存储器22，旨随后的触发时间将覆盖 前一W虫发时间。触发信号中的第一触发事件，其位于第一显示帧内指定触发点处，启动间隔计时器24。间隔计时器24对等于指定的触发前延迟和触发后延fe和的间 隔，即数据窗口间隔，进fi^十时。触发信号中的第一触发事件还使能置位-复位 触发器26，，数据窗口间隔时间耗尽之后由间隔计时器24复位。如果触发信 号中随后的触发事件先于数据窗口间隔的结束出现，置位-复位触发器26被置 位。当数据窗口间隔时间耗尽时，DMI虫发器28对置位-复位触发器26的输出 进行采样以确定在数据窗口间隔期间是否有第一触发事件后的额外的触发事件 发生。如果有额外的触发事件发生，就置位标志位并发送至啦制器30。作为对 该标志位信号的响应，控制器30/AM发存储器22取得触发事件时间，其对应 于最后一个先于数据窗口间隔的耗尽出现的触发事件，并使用所提取的触发事 件时间绘制下一个显示帧。控制器30 l顿所提取的触发事件时间生微据存储 器14的地址，从该地址将数据送入快速栅格器16以绘制下一个显示帧。在没 有标志位信号时，控制器30使用数据窗口间隔耗尽之后发生的下一韻虫发事件 绘制下一个显示帧。描述特定的实施例仅仅用于说明的目的，如前所述的隔开算法可以完全用 软件或者其它硬件结构执行，产生相同的效果。所以，本发明提供一种用于处理输入信号的改进的隔开算法，以确保在输 入信号中全部触发事件的触发前时间间隔和触发后时间间隔之内的所有数据都 得到处理而显示。隔开算法使用指定的等于指定的触发前延迟和触发后延迟之 和的间隔，以检测在该指定间隔内出现的触发事件以生成标志位信号。响应于 标志位信号，下一个显示帧的绘制或者基于在指定间隔内出现的最后一个触发 事件(标志位置位)，或者基于在指定间隔后出现的下一个触发事件(标志位未 置位)。
权利要求
1、一种捕捉与输入信号内全部触发事件相关的全部数据来显示的方法，包括以下步骤检测输入信号内的触发事件以生成触发信号；根据触发信号内的第一触发事件绘制输入信号的第一显示帧；和根据触发信号内的第一触发事件之后的一随后的触发事件绘制输入信号的第二显示帧，当随后的触发事件发生在第一触发事件之后的指定间隔内，该第二显示帧具有和第一显示帧的最小重叠，并且与第一显示帧内的触发事件相关的数据被捕捉来显示。
2、 如权利要求l所述的方法，其中指定间隔包括期望的触发前时间间隔和 触发后时间间隔之和，当第一触发事件发生时该指定间隔开始。
3、 一种捕捉与输入信号内全部触发事件相关的全部 来显示的设备，包括用于检测输入信号内的触发事件以生劍虫发信号的装置； 用于根据触发信号内的第一触发事件^fl懒入信号的第一显示帧的装置；和用于根据触发信号内的一随后的触发事件绘制输入信号的第二显示帧的装 置，当随后的触发事件发生在第一触发事件之后的指定间隔内，该第二显示帧 具有和第一显示帧的最小重叠，并且与第一显示帧内的触发事件相关的数据被捕捉来显示。
4、 如权利要求3所述的设备，其中指定间隔包括期望的触发前时间间隔和 触发后时间间隔之和，当第一触发事件发生时该指定间隔开始。
5、 一种显示设备，包括具有作为输入的输入信号和作为输出的触发信号的触发检测电路，劍虫发 信号包括输入信号内的全部触发事件；具有作为输入的输入信号的延迟版本和作为输出的根据触发信号内的第一 触发事件的第一显示帧的第一绘图引擎；和具有作为输入的输入信号的延迟版本和作为输出的根据触发信号内一随后 的触发事件的第二显示帧的第二绘图引擎，当随后的触发事件发生在第一触发事件之后的指定间隔内，该第二显示帧具有和第一显示帧的最小重叠，并且与 第一显示帧内的触发事件相关的 被捕捉来显示。
6、 如权利要求5所述的显示设备，其中指定间隔包括期望的触发前时间间 隔和触发后时间间隔之和，当第4虫发事件发生时该指定间隔开始。
7、 如权禾腰求5所述的显示设备，还包括率鹏来接收触发信号的间隔计时器，该间隔计时器以第一触发事件的接收开始，并在指定间隔时间耗尽时停止；具有触发信号和来自间隔计时器的停止输出作为输入，并具有标志位输出 的检测器，当随后的触发事件在指定间隔内发生时，该标志位输出被置位； 謝妾来接收触发信号内,虫发事件的时戳的触发存储器；禾口 具有触发信号、来自触发存储器的随后的触发的时戳、来自检测器的标志 位输出、和来自间隔计时器的停止输出作为输入的控制器，该控制器在接收到 第一触发事件时启动第一绘图引擎，并在接收到随后的触发事件时启动第二绘 图引擎，使得，当标志位输出被置位时，第二显示帧最小化地与第一显示帧重 叠，且与第一显示帧内的触发事件相关的来自延迟输入信号的数据被捕捉来显 示。
全文摘要
本发明涉及用于无死区采集的改进的隔开算法。一种确保与数据信号中全部触发事件相关的全部数据得到显示的改进的隔开算法，使用开始于第一触发事件的指定间隔，以确定在该指定间隔内是否有随后的触发事件出现。第一显示帧基于该第一触发事件绘制。下一个显示帧的绘制或者基于在该指定间隔外出现的下一个触发事件，或者基于在该指定间隔内出现的最后一个触发事件。在后一种情况下，两个显示帧提供重叠以确保没有与触发事件相关的数据在显示器上被丢失。
文档编号G01R13/00GK101551414SQ200910138800
公开日2009年10月7日 申请日期2009年3月26日 优先权日2008年3月26日
发明者K·L·韦思, K·P·多拜恩斯, R·I·西格尔 申请人:特克特朗尼克公司