测试和测量管理的制作方法

本公开要求2018年3月13日提交的题为“multi-laneserializedsignalacquisition”的美国临时申请号62/642,008的权益，所述美国临时申请被通过引用整体地结合于本文中。

本公开针对与测试和测量系统相关的系统和方法，并且特别地涉及具有用来将多个被测设备连接到测试和测量仪器的光开关（opticalswitch）以及用来控制测试和测量系统通过所述开关从每个被测设备取回测量结果的测试和测量设备的测试和测量管理系统。

背景技术：

存在许多环境，诸如制造环境，其可能需要测量来自多个被测设备的信号以确定被测设备如何在环境内执行。传统上，这可以通过使用取样示波器并将每个被测设备连接到取样示波器的不同通道来完成。这也可以通过将每个被测设备连接到不同的取样示波器来完成。

图1是传统测试和测量系统的框图，其中在制造环境中表征光信号。取样示波器100具有四个通道102。每个通道102连接到相应的被测设备（dut）104。取样示波器100可以连接到测试处理器106，测试处理器106与图示的四个dut104中的至少一个相关联。取样示波器100的每个通道102包括高成本的光电（o/e）转换器108。将具有o/e转换器108的通道添加到取样示波器可能是代价高的。

由于取样示波器还必须能够访问同步到被测量的数据的时钟。可以使用时钟恢复模块来确定时钟，或者可以由用户提供子速率时钟。然而，如果每个dut的数据速率不同，则由于必须被同步到数据的不同时钟，可能有必要使用多个取样示波器，而不是一个取样示波器的多个通道，这可能是代价高的。

本公开的实施例解决了现有技术的这些和其他缺陷。

附图说明

参考附图从对实施例的以下描述，本公开的实施例的各方面、特征和优点将变得显而易见，在所述附图中：

图1图示了用于测量来自多个被测设备的光信号的常规测试和测量系统的框图。

图2图示了根据本公开的一些实施例的用于测量来自多个被测设备的光信号的测试和测量系统的框图。

图3是图示图2的测试和测量系统的操作的流程图。

图4是具有校准设备的测试和测量系统的框图。

图5是图示图4的测试和测量系统的操作的流程图。

具体实施方式

本文中公开了一种测试和测量系统，其具有测试和测量管理模块，用来控制测试和测量系统的各种组件。测试和测量管理模块可以从请求设备接收对测量的请求。测试和测量管理设备可以包括请求队列，用来接收该请求并将该请求存储在请求队列中。测试和测量管理设备可以包括一个或多个处理器，用来接收该请求，并且基于该请求来生成并向测试和测量仪器发送用来将它本身配置成基于该请求从被测设备采取测量的指令。此外，测试和测量管理设备可以生成并向光开关发送用来选择与在请求中标识的被测设备相关联的端口的指令。这样的系统允许待测试的若干设备经由光开关连接到测试和测量仪器的单个输入通道，而不是必须将每个被测设备连接到测试和测量仪器的单独通道或连接到各个测试和测量仪器。

图2图示了根据本文中的一些实施例的测试和测量系统200的框图。图2的测试和测量系统200包括实时测试和测量仪器202，诸如实时示波器。如本领域技术人员将理解的，实时测试和测量仪器202可以包括图2中未图示的多种组件，但是为了清楚而省略了这些组件。例如，除了许多其他潜在的组件之外，测试和测量仪器202还可以包括用户界面、用来处理数据的一个或多个处理器、用来控制测试和测量仪器202的各种组件的一个或多个控制器、以及一个或多个存储器，如本领域技术人员将理解的。

实时测试和测量仪器202还可以包括一个或多个输入通道204。探头206可以连接到通道204中的一个。探头206可以连接到衰减器208，所述衰减器208可以进一步连接到功率计210。在一些实施例中，衰减器208可以用放大器替换，或者探头206也可以耦合到放大器（未示出）。连接到探头的通道204可以包含o/e转换器（未示出）。

衰减器208可以连接到光开关212。光开关212可以具有n个连接或端口，用来连接到多达n个dut214，所述n个dut214可以被包括在各种测试站216中。每个测试站216可以具有相关联的测试处理器218。尽管测试处理器218和dut214被示出位于测试站216中，但是所述设备不必须在物理上位于彼此近旁，而是dut214和测试处理器218每个分别与彼此相关联，从而形成测试站216。

此外，虽然图2描绘了光开关212中存在n个开关连接，并且潜在地存在n个测试站216，每个具有相关联的dut214和测试处理器218，但是将领会，测试处理器218的数目不需要必定与dut214的数目相关。而是，一个测试处理器218可以与多个测试站216和多个dut214相关联。

图2的测试和测量系统200允许测试和测量仪器202上的单个通道204用于利用单个o/e转换器从多个被连接的dut214捕获波形。这在制造环境中可能尤其有益；然而，将领会，这样的配置也可以用在任何数目的其他环境中。

作为示例，如上面提及的，制造客户当前使用多个等效时间示波器在制造线上进行测量。依照本公开的配置可以通过利用单个实时示波器进行相同的测量来节省制造商的金钱。另外，由于光开关的性能，图2的配置可以以非常小的损耗在光开关212的端口之间进行切换。即使在高速下情况下也是这样。

本文中公开的配置还可以使得能实现新的功能性，例如，使用实时测试和测量仪器202提供不需要时钟架构的优点。如上面提及的，取样示波器总是需要能够访问同步到被测量的数据的时钟。通过使用实时测试和测量仪器202，不需要时钟，并且可以在同一实时测试和测量仪器202上获取具有不同数据速率的多个信号。然后可以通过测试和测量仪器202中的处理器或与dut214相关联的测试处理器218来恢复信号的时钟，作为数据的后处理的一部分。

另外，将领会，在一些配置中，测试和测量仪器202可以用可以产生要传输到测试处理器218的所捕获波形的数字化版本的模数转换器（adc）设备替换。

测试和测量系统200还可以包括管理模块220和/或一个或多个请求模块222。如图2中所示，管理模块220可以被结合到测试和测量仪器202中，而请求模块222可以被结合到每个测试处理器218中。然而，如本领域技术人员将理解的，管理设备220和/或请求设备222可以替代地被集成到可以充当测试和测量仪器202和光开关212之间的协调器的单独的计算设备（诸如一个或多个控制器）中。在其他实例中，请求设备222可以替代地被包括在测试和测量仪器202中，或者可以被包括作为测试站216的单独组件，而管理设备220被包括在测试和测量仪器202或控制器中。也就是说，可以在测试和测量系统200中提供多个请求设备222，每个请求设备222与相应的测试处理器218相关联或被结合在相应的测试处理器218中。

请求设备222可以被配置成诸如从用户界面或任何其他源接收指示从所选dut214捕获波形的期望的请求。该请求可以包括和所选dut214或与dut214耦合的通道204相关联的标识符。例如，该请求可以包括dut214的唯一标识符，其可以诸如通过表或其他数据源与光开关212上的端口相关。例如，测试和测量系统200的用户可以通过包括请求设备222的设备（诸如测试和测量仪器202、控制器或测试处理器218）的用户界面建立这样的表。

在一些实施例中，该请求还可以包括对期望的测量的各种附加要求，诸如期望的持续时间、在标识波形时要利用的特定触发器（trigger）的指示符、期望的去嵌入参数、对测量的任何其他要求或对请求的附加指定，诸如优先级指定。请求设备222可以被配置成通过有线或无线连接将该信息转发或传输到管理设备220。此外，在一些实施例中，该请求可以包括针对测量的优先级信息。

管理设备220可以被配置成从请求设备222接收请求信息，并且可以生成用来使光开关212切换到与请求中标识的dut214相关联的端口以使得测试和测量仪器202可以捕获请求中还请求的波形的指令。如将在下面更详细地讨论的，管理设备220可以被配置成生成用来将测试和测量仪器202或测试和测量系统200的任何其他可配置组件配置成捕获所请求的测量结果和/或波形的指令。测试和测量仪器202本身可以处理波形或测量结果，或者测试和测量仪器202可以将所捕获的波形或测量结果传输到与dut214相关联的测试处理器218，以释放资源用于请求队列中的下一测量。

图3图示了根据本文中公开的一些实施例的测试和测量系统200中的管理设备220的操作。在操作300中，管理设备220从请求设备222接收对测量的请求。在一些实施例中，管理设备220可以包括请求队列，并且在操作302中，当请求不能被实时地服务时将请求放置在请求队列中。在这样的实例中，管理设备220可以将请求放置在请求队列中，并且然后管理设备220可以按顺序循环访问服务于每个请求的请求队列，如将在下面更详细地讨论的。

在一些实施例中，请求队列可以被配置成按接收请求的顺序列出请求，诸如先进先出（fifo）队列。在其他实施例中，尤其是当请求具有变化的优先级程度时，请求队列和/或管理设备220可以被配置成考虑被分配给请求的优先级，使得按被分配的优先级的顺序处理请求。在这样的实施例中，可以按接收请求的顺序对所接收的没有优先级的任何请求进行优先级排序。

在操作304中，管理设备220可以被配置成生成并向光开关212发送用来选择与在请求中标识的dut214相关联的端口的指令。在操作306中，管理设备220可以被配置成生成并向测试和测量仪器202发送命令测试和测量仪器202将它本身配置成获得在请求中请求的测量结果的指令。在操作308中，管理设备220可以被配置成生成并向衰减器208和/或放大器发送用来针对要捕获的所请求的测量结果和/或波形对其本身进行配置的指令。衰减器208和/或放大器可以接收所述指令并基于所述指令自动地调整其设置。所述指令可以指示为了增加测试和测量仪器202的信噪比（snr）和/或动态范围，从光开关212的哪个端口获得测量结果。在一些实施例中，这些调整可以考虑光开关212和dut214之间的连接的影响。如本领域技术人员将理解的，尽管操作304、306和308被示出为相继地发生，但是可以以重叠的方式或以与图3中所示的顺序不同的顺序执行所述操作。

在操作310中，管理设备220可以被配置成生成并向测试和测量仪器202发送用来一旦测试和测量仪器202和其他可配置组件被适当地配置就捕获所请求的波形或测量结果的指令。然后测试和测量仪器202可以测量连接的dut214的信号。测试和测量仪器202可以被配置成处理从通过光开关212连接的dut214捕获的波形或测量结果，和/或测试和测量仪器202可以被配置成将测量结果和/或波形传输到相应测试站216处的相应测试处理器218用于进行处理。与测量结果一起传输的数据可以包括例如波形、系统噪声、系统校准和其他所需数据。

在本公开的一些实施例中，校准设备可以用于校准测试和测量系统200。例如，校准设备可以是国家标准与技术研究所（nist）可追踪的或国外等同的校准设备。校准设备可以连接到测试和测量仪器202的通道204中的任一个，或者可以连接到光开关212的端口中的任一个。当连接到测试和测量仪器202时，直接通过通道204中的一个或通过光开关212上的端口，在连接到校准设备的通道204被校准时测试和测量仪器202的剩余通道204可以继续运行。

图4图示了可以连接到开关212的端口中的一个的示例校准设备400。基于来自校准设备400的输出，通过测试和测量仪器202采取测量。由于校准设备400的输出是已知的，测试和测量系统200中的处理器中的一个（诸如测试和测量仪器202的处理器或测试处理器218）可以确定用于测试和测量系统200内的各种组件的校准参数，并且可以将校准参数保存在测试和测量仪器202、管理设备220或测试处理器218的存储器中。当被保存在与测试处理器218相关联的存储器中时，测试处理器218可以在对测量的请求中包括在校准测试期间接收的相关校准数据。

例如，在本公开的一些实施例中，校准设备400可以是例如脉冲源或恒定波源。然而，本公开的实施例不限于脉冲源或恒定波源，并且可以是产生已知输出的任何类型的校准设备。由于这些源是已知的，可以通过测试和测量仪器202将已知的输入与测量到的信号进行比较，并且可以为系统导出校准参数。这些参数可用于配置测试和测量仪器202的各种组件，以及衰减器。此外，功率计210可以在校准期间用于基于已知的校准信号来测量系统损耗。

图5图示了用于校准测试和测量仪器202的示例操作500。在该示例操作500内，在操作501处，将校准设备连接到光开关212的端口。然而，如本领域技术人员将容易地理解的，当将校准设备400直接连接到测试和测量仪器202时，可以执行类似的示例校准。

在操作502处，管理设备220可以从请求队列、从与校准设备400相关联的测试处理器218或从用户输入接收用来校准的请求。在操作504、506和508处，管理设备220可以生成并发送用来将光开关212、测试和测量仪器202以及衰减器/放大器中的每个分别配置用于校准测量的指令。如本领域普通技术人员将理解的，管理设备220还可以生成并发送用来将功率计210配置用于校准测量的指令。在操作510中，当校准设备400通过开关212连接到测试和测量仪器202时，管理设备220生成并向测试和测量仪器202发送用来执行多种测量的指令。

在操作512处，通过将校准设备400连接到每个端口并执行上面讨论的各种校准过程以确定校准参数，可以针对光开关212的每个端口建立校准参数。在操作514处，然后可以将针对光开关212的每个端口的校准参数保存在存储器（诸如测试和测量系统200中的存储器）中。

在一些实施例中，光开关212的端口可以持续地连接到校准设备400，而剩余端口的至少一部分连接到各种dut214。然后管理设备220可以生成用来周期性地执行校准设备的测量来检查和/或更新当前保存在存储器中的校准参数的指令。

本公开的各方面可以在特别创建的硬件、固件、数字信号处理器上或在包括根据经编程指令进行操作的处理器的经特别编程的计算机上操作。如在本文中使用的术语控制器或处理器意在包括微处理器、微计算机、专用集成电路（asic）和专用硬件控制器。本公开的一个或多个方面可以体现在由一个或多个计算机（包括监视模块）或其他设备执行的计算机可用数据和计算机可执行指令中，诸如在一个或多个程序模块中。一般地，程序模块包括在被计算机或其他设备中的处理器执行时实行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。计算机可执行指令可以存储在计算机可读存储介质上，所述计算机可读存储介质诸如是硬盘、光盘、可移动存储介质、固态存储器、随机存取存储器（ram）等。如本领域技术人员将领会的，可以在各种方面按照期望组合或分配程序模块的功能性。另外，功能性可以全部或部分地体现在固件或硬件等同物（诸如集成电路、fpga等）中。可以使用特定数据结构来更有效地实现本公开的一个或多个方面，并且在本文中描述的计算机可执行指令和计算机可用数据的范围内设想这样的数据结构。

在一些情况下，可以以硬件、固件、软件或其任何组合来实现所公开的各方面。所公开的各方面还可以被实现为由一个或多个或计算机可读存储介质承载的或存储在一个或多个或计算机可读存储介质上的指令，其可以由一个或多个处理器读取和执行。这样的指令可以被称为计算机程序产品。如本文中所讨论的，计算机可读介质意味着可由计算设备访问的任何介质。作为示例而非限制，计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。

计算机存储介质意味着可以用于存储计算机可读信息的任何介质。作为示例而非限制，计算机存储介质可以包括ram、rom、电可擦除可编程只读存储器（eeprom）、闪存或其他存储器技术、紧致盘只读存储器（cd-rom）、数字视频盘（dvd）、或其他光盘贮存器、磁带盒、磁带、磁盘贮存器或其他磁存储设备，以及以任何技术实现的任何其他易失性或非易失性、可移动或不可移动介质。计算机存储介质排除信号本身和信号传输的暂时形式。

通信介质意味着可以用于计算机可读信息的通信的任何介质。作为示例而非限制，通信介质可以包括同轴电缆、光纤电缆、空气或适合于电、光、射频（rf）、红外、声学或其他类型的信号的通信的任何其他介质。

本公开的示例可以在特别创建的硬件上、在固件上、数字信号处理器上或在包括根据经编程指令进行操作的处理器的经特别编程的计算机上操作。如本文中所使用的术语“控制器”或“处理器”意在包括微处理器、微计算机、asic和专用硬件控制器。本公开的一个或多个方面可以体现在由一个或多个计算机（包括监视模块）或其他设备执行的计算机可用数据和计算机可执行指令中，诸如在一个或多个程序模块中。一般地，程序模块包括在被计算机或其他设备中的处理器执行时实行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。计算机可执行指令可以存储在计算机可读存储介质上，所述计算机可读存储介质诸如是硬盘、光盘、可移动存储介质、固态存储器、ram等。如本领域技术人员将领会的，可以在各种示例中按照期望组合或分配程序模块的功能性。另外，功能性可以全部或部分地体现在固件或硬件等同物（诸如集成电路、现场可编程门阵列（fpga）等）中。可以使用特定数据结构来更有效地实现本公开的一个或多个方面，并且在本文中描述的计算机可执行指令和计算机可用数据的范围内设想这样的数据结构。

利用各种修改和以替代形式来操作本公开的各方面。特定方面已被作为示例在附图中示出并在下文中详细地描述。然而，应当注意，本文中公开的示例被出于讨论的清楚的目的而呈现，并且不意在将所公开的一般概念的范围限制到本文中所描述的特定示例，除非明确地限制。照此，本公开意在涵盖按照附图和权利要求书的所描述的各方面的所有修改、等同物以及替代物。

在说明书中对实施例、方面、示例等的引用指示所描述的项目可以包括特定特征、结构或特性。然而，每个所公开的方面可能或可能不一定包括该特定特征、结构或特性。此外，除非特别地指出，否则这样的短语不一定指代同一方面。此外，当关于特定方面描述特定特征、结构或特性时，可以结合另一所公开的方面采用这样的特征、结构或特性，无论这样的特征是否被结合这样的其他所公开的方面进行明确地描述。

在一些情况下，可以以硬件、固件、软件或其任何组合来实现所公开的各方面。所公开的各方面还可以被实现为由一个或多个或计算机可读介质承载的或存储在一个或多个或计算机可读介质上的指令，其可以由一个或多个处理器读取和执行。这样的指令可以被称为计算机程序产品。如本文中所讨论的，计算机可读介质意味着可由计算设备访问的任何介质。作为示例而非限制，计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。

计算机存储介质意味着可以用于存储计算机可读信息的任何介质。作为示例而非限制，计算机存储介质可以包括随机存取存储器（ram）、只读存储器（rom）、电可擦除可编程只读存储器（eeprom）、闪存或其他存储器技术、紧致盘只读存储器（cd-rom）、数字视频盘（dvd）、或其他光盘贮存器、磁带盒、磁带、磁盘贮存器或其他磁存储设备，以及以任何技术实现的任何其他易失性或非易失性、可移动或不可移动介质。计算机存储介质排除信号本身和信号传输的暂时形式。

通信介质意味着可以用于计算机可读信息的通信的任何介质。作为示例而非限制，通信介质可以包括同轴电缆、光纤电缆、空气或适合于电、光、射频（rf）、红外、声学或其他类型的信号的通信的任何其他介质。

示例

下面提供了本文中公开的技术的说明性示例。所述技术的实施例可以包括下面描述的示例中的任一个或多个和下面描述的示例的任何组合。

示例1是一种测试和测量管理设备，其包括请求队列，用来接收来自请求模块的请求，所述请求包括被测设备的标识和所请求的测量；以及一个或多个处理器，其被配置成从所述请求队列接收所述请求，基于所述被测设备的标识来生成用来命令光开关选择与所述被测设备相关联的端口的命令，从所述请求确定所请求的测量，并且基于所请求的测量和所述被测设备的标识来生成用来将测试和测量仪器配置成执行所请求的测量的指令。

示例2是示例1的测试和测量管理设备，其中所述一个或多个处理器还被配置成基于所述被测设备的标识或所请求的测量中的至少一个来生成用来配置被连接到所述光开关和所述测试和测量仪器的衰减器的指令。

示例3是示例1或2中任一个的测试和测量管理设备，其中所述一个或多个处理器还被配置成基于所述被测设备的标识或所请求的测量中的至少一个来生成用来配置被连接到所述光开关和所述测试和测量仪器的放大器的指令。

示例4是示例1-3中任一个的测试和测量管理设备，其中所述请求包括优先级信息，并且一个或多个处理器还被配置成基于所述优先级信息将所述请求放置在所述请求队列中。

示例5是示例1-4中任一个的测试和测量管理设备，其中所述请求队列是先进先出请求队列。

示例6是示例1-5中任一个的测试和测量管理设备，其中所述请求包括所述测量的期望持续时间、触发器指示符、去嵌入参数或配置参数中的至少一个。

示例7是一种用于操作测试和管理系统的方法，所述方法包括从请求队列接收请求，所述请求包括被测设备的标识和所请求的测量；基于所述被测设备的标识来生成用来命令光开关选择与所述被测设备相关联的端口的命令；从所述请求确定所请求的测量；以及基于所请求的测量和所述被测设备的标识来生成用来将测试和测量仪器配置成执行所请求的测量的指令。

示例8是示例7的方法，其中一个或多个处理器还被配置成基于所述被测设备的标识或所请求的测量中的至少一个来生成用来配置被连接到所述光开关和所述测试和测量仪器的衰减器的指令。

示例9是示例7或8中任一个的方法，其中一个或多个处理器还被配置成基于所述被测设备的标识或所请求的测量中的至少一个来生成用来配置被连接到所述光开关和所述测试和测量仪器的放大器的指令。

示例10是示例7-9中任一个的方法，其中所述请求包括优先级信息，并且一个或多个处理器还被配置成基于所述优先级信息将所述请求放置在所述请求队列中。

示例11是示例7-10中任一个的方法，其中所述请求队列是先进先出请求队列。

示例12是示例7-11中任一个的方法，其中所述请求包括所述测量的期望持续时间、触发器指示符、去嵌入参数或配置参数中的至少一个。

示例13是示例7-12中任一个的方法，还包括接收校准信号并基于所述校准信号确定至少一个校准参数。

示例14是示例13的方法，还包括存储与所述光开关的所选端口相关联的所述至少一个校准参数。

示例15是一种测试和测量系统，所述测试和测量系统包括实时测试和测量仪器，所述实时测试和测量仪器包括被配置成接收光信号的输入通道，以及连接到所述通道的光电转换器；电连接到所述实时测试和测量仪器的光开关，所述光开关包括多个输入端口，所述输入端口的至少一部分中的每个输入端口被配置成电连接到被测设备；以及具有一个或多个处理器的测试和测量管理设备，所述一个或多个处理器被配置成接收测量请求，所述请求包括与所述光开关的输入端口中的一个相关联的被测设备的标识和所请求的测量，基于所述被测设备的标识来生成用来命令所述光开关选择与所述被测设备相关联的所述输入端口的命令，从所述请求确定所请求的测量，并且基于所请求的测量和所述被测设备的标识来生成用来将所述测试和测量仪器配置成执行所请求的测量的指令。

示例16是示例15的测试和测量系统，还包括校准设备，所述校准设备被配置成电连接到所述输入端口中的至少一个，其中所述测试和测量系统的处理器被配置成从所述校准设备接收信号并基于来自所述校准设备的信号确定校准参数。

示例17是示例15和16中任一个的测试和测量系统，还包括可配置的衰减器，其中所述管理设备的所述一个或多个处理器还被配置成基于所请求的测量来生成用来配置所述衰减器的指令。

示例18是示例15-17中任一个的测试和测量系统，其中所述测试和测量管理设备被包括在所述测试和测量仪器中。

示例19是示例15-18中任一个的测试和测量系统，还包括请求设备，所述请求设备被配置成生成要发送到所述测试和测量管理设备的请求。

示例20是示例19的测试和测量系统，其中所述请求设备被包括在与所述被测设备相关联的测试处理器中。

所公开的主题的先前描述的版本具有所描述的或者对于普通技术人员而言将显而易见的许多优点。即使如此，并不在所公开的装置、系统或方法的所有版本中要求这些优点或特征。

另外，此书面描述提到了特定特征。要理解，本说明书中的公开内容包括那些特定特征的所有可能组合。在特定方面或示例的上下文中公开了特定特征的情况下，该特征也可以在可能的程度上用在其他方面和示例的上下文中。

而且，当在本申请中提到具有两个或更多个所定义的步骤或操作的方法时，可以以任何顺序或同时地执行所定义的步骤或操作，除非上下文排除了那些可能性。

尽管已经出于说明的目的说明和描述了本发明的特定示例，但是将要理解，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行各种修改。因此，除了被所附权利要求书限制之外，本发明不应被限制。