能任意绘制波形的4GSa/s高速波形数据合成装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及波形数据处理领域，特别涉及一种能任意绘制波形的4GSa/s高速波形数据合成装置。
【背景技术】
[0002]高速任意波形发生器用来产生在时域和频域均可灵活定义的各种复杂波形信号的设备，即是一种特殊的信号源。
[0003]高速任意波形发生器具有综合其它信号源的波形生成能力，可以满足多种应用需求，在通信、雷达、电子测试等领域有着广泛的应用。随着电子技术的不断发展，被测系统的工作频率、复杂程度不断提高，对激励信号源的输出信号带宽、输出波形的复杂度提出了更尚的要求。
[0004]高速波形合成技术是高速任意波形发生器的核心技术。主要完成任意波形数字合成、数据存储、数模转换功能，采用高速FPGA、高速SDRAM、高速DAC设计完成。
[0005]在现有仪器设备中，Agilent公司81180A它最高采样率4.2GSa/s，带宽1GHz，无任意绘制功能;Tektronix公司AWG系列任意波形发生器，虽然采样速率和带宽很高，但无直接绘制与软件数据采集功能。由此，提出一种采用高性能FPGA进行数据处理，且实现4GSa/s采样率，利用鼠标在绘制区域能任意绘制任意波形的高速任意波形发生器是必需的。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是克服或减缓至少上述缺点中的部分，特此提供一种能任意绘制波形的4GSa/s高速波形数据合成装置，其包括:
[0007]一波形数据存储单元，存储输入的外部波形数据以及绘制波形数据，所述绘制波形数据是鼠标于数据绘制区域内绘制波形图像后由软件采集波形图像生成；
[0008]一波形数据选择单元，调用所述波形数据存储单元中的外部波形数据或绘制波形数据或于所述波形数据选择单元内生成固有波形数据输出；
[0009]一波形数据生成单元，以所述波形数据选择单元的输出，生成4GHz的高速模拟波形数据。
[0010]优选地，
[0011]所述鼠标于显示器中的数据绘制区域绘制包括如下步骤:
[0012](I)设置显示器中的数据绘制区域；
[0013](2)于数据绘制区域绘制任意的波形图像；
[0014](3)软件采集波形图像，生成绘制波形数据；
[0015](4)存储绘制波形数据到波形数据存储单元。
[0016]另外，
[0017]于(I)，于显示器的数据绘制区域建立X、Y直角坐标系；
[0018]于(2)，鼠标在移动时，会产生鼠标移动波形绘制消息，以实时记录当前鼠标的坐标，并存入缓存区；
[0019]于⑶，
[°02°] A.创建定时器Time I，定时1ms，其用于对缓存区中的坐标数据进行整理:在定时器Timel每1ms采集的点(xl，yl)的X坐标值小于缓存区中存储的某个(x2，y2)的X坐标值，即XI < x2，则(XI，y I)替换缓存区存储的(x2，y2);
[0021 ] B.创建定时器Time2，定时33ms，用于绘制缓存区存储的鼠标轨迹数据；
[0022]C.对缓存区中的数据进行拟合、量化，
[0023]假设xk-xk-l=m，其中，l<k<n，m>l，
[0024]在这两个点之间插入m-1个拟合点，相邻的两个点在X方向相差I，这里采用简单的线型拟合，假设(xt，yt)是中间的某个点，xk-l<xt<xk，则 yt = [(yk-yk-l)/(xk-xk-l)]*(xt-xk-1)+yk-l ；
[0025]于(4)由软件采集缓存区中拟合、量化后的数据，且输出至波形数据存储单元。
[0026]优选地，所述波形数据存储单元选用SDRAM。
[0027]优选地，所述波形数据生成单元包括:
[0028]高速D/A转换器，内部8分频外部输入的4GHz的时钟信号为500MHz的时钟信号；
[0029]DCM时钟管理模块，由500MHz的时钟信号生成500MHz和250MHz的时钟信号；
[0030]16路数据流输入单元，以250MHz的时钟信号为参考，分别采样所述波形数据选择单元的输出；
[0031 ] 8路数据流输出单元，任意一路所述的数据流输出单元以500MHz的时钟信号为参考，采样两路数据流输入单元的输出；
[0032]数模转换单元，合并8路数据流输出单元的输出为4GHz的高速模拟波形数据。
[0033]本发明旨在于，一方面采用鼠标绘制波形、软件采集获取任意样式的绘制波形数据，操作简单、适用于各种需求复制波形数据的场合;另一方面，克服了FPGA无法实现4GSa/s高速数据流输出的缺点，仅是对处理低速数据流进行合成，实现4GHz的高速模拟波形数据的输出，适用范围更广。
【附图说明】
[0034]现在将参照所附附图更加详细地描述本发明的这些和其它方面，其所示为本发明的当前优选实施例。其中:
图1为本实施例的结构框图；
图2为波形数据生成单元的内部结构图。
【具体实施方式】
[0035]下面结合附图和具体实例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0036]如图1所示，本实施例示范性的公开了一种能任意绘制波形的4GSa/s高速波形数据合成装置，其包括SDRAM，其存储输入的外部波形数据以及绘制波形数据，所述绘制波形数据是通过鼠标于显示器的数据绘制区域内绘制，再由软件采集于数据绘制区域绘制的波形图像而成;波形数据选择单元，调用所述波形数据存储单元中的外部波形数据或绘制波形数据或于所述波形数据选择单元内生成的固有波形数据输出；波形数据生成单元，以所述波形数据选择单元的输出，生成4GHz的高速模拟波形数据;波形数据回放单元，根据4GHz的高速模拟波形数据，回放波形数据选择单元所输出的波形数据对应的波形。
[0037]本实施例对绘制波形数据的绘制以及生成的主要步骤如下:
[0038](I)在屏幕的数据绘制区域建立X、Y直角坐标系，并规划坐标范围。
[0039](2)鼠标在坐标区移动会产生0N_WM_M0USEM0VE(鼠标移动波形绘制)消息，跟踪该消息，记录当前鼠标相对位置(已像素为单位)，并存入缓存区。
[0040](3)创建定时器Timel，定时1mS(即每1mS执行一次)，用于对缓存区中的数据进行整理，原则上是X坐标值小的排在前面，且在时间上后采集到的点(xl，yl)的X坐标值小于缓存区中存储的某个(x2，y2)的X坐标值，S卩xl<x2;贝lj(xl，yl)替换与之在X方向上最近的点。
[0041 ] (4)创建定时器Time2，定时33mS(即每33mS执行一次)，用于绘制缓存区总存储的鼠标轨迹数据。
[0042](5)由于0N_WM_M0USEM0VE消息存在缺陷，即并不能完整记录鼠标轨迹上的每个像素点，假设缓存区中的数据为(xl，yl)、(x2，y2)......(奶，711)，得到的数据中可能存在土-
xk-l>l(l<k<n)。这样就无法正确反映绘制波形在时域上的信息，我们就需要对缓存区中的数据进行拟合、量化。具体是假设xk-xk-l =m，(l<k<n，m>l)，就需要在这两个点之间插入m-Ι个拟合点，相邻的两个点在X方向相差I，本实施例仅采用简单的线型拟合:
[0043]假设(xt，yt