专利名称：自动量程/自动设置功能的区域重叠控制的制作方法
技术领域：
本发明涉及仪器使用设置，更具体来说，涉及波形显示仪器的自 动量程/自动设置功能。
背景技术：
同时显示多个波形的测试和测量^f义器、例如俄勒冈，比弗顿的
Tektronix, Inc.制造的TPS2000系列示波器具有自动量程/自动设置功 能，其将特定波形指派给显示屏幕上的特定区域。 一般来说，还显示 某种格子线，例如具有八(8)个主垂直分格的格子线。定义这些主垂 直分格，其中，最高波形显示边沿处于显示屏幕的+4分格，显示屏 幕的中心处于0分格，而最低波形显示边沿处于显示屏幕的-4分格。 当前的自动量程/自动设置功能将波形指派到显示屏幕的单独特定区 域，例如图1的表中所示。还给地面基准标记器指派特定位置，又如 图1所示。图2是示出与图1的表一致的在单独特定区域中的四个波 形的显示屏幕。
这种现有技术方案的问题在于，随着更多波形在显示屏幕的特定 区域中显示时，各波形占用更少的垂直显示空间。这不仅使用户更难 以看到波形，而且许多结果仪器功能性基于具有至少 一个或两个以上 的主垂直分格的波形。波形的小垂直显示牵制了触发(triggering)， 并且所有测量功能以及例如辅助功能，例如谐波和切换损耗测量产生 不利的影响。
因此，所需的是提供多个波形的较大垂直显示、以便增强观看、 触发、测量和辅助功能的自动量程/自动设置功能。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种在显示屏幕上显示多个波形
的方法，包括以下步骤选择重叠选项；给所选的重叠选项指派该波 形的每个的垂直高度；以及按照所指派的垂直高度和所选的重叠选项 来调整该波形的每个的地面标记。
根据本发明的另一方面，提供了一种测试和测量仪器，包括用 户可操作选择器，该选择器响应用户输入而选择重叠选项；控制器， 其给所选的重叠选项指派多个波形的每个的垂直高度；以及该控制器 按照所指派的垂直高度和所选的重叠选项来调整该波形的每个的地 面标记；以及该控制器按照所指派的垂直高度和所选的重叠选项使得 在显示屏幕上显示该波形。
本发明提供仪器屏幕上显示的多个采集的波形的区域重叠控制。 重叠功能给用户提供了给该波形的每个指派垂直高度以及调整各波 形的地面标记的能力。可根据对于重叠功能所选重叠选项自动指派垂 直高度。各波形的地面标记也可手动调整，或者可以显示波形的数量 的函数自动调整。因此，波形重叠，从而提供足够垂直高度以便增强 查看、触发、测量和辅助功能。
图1是根据现有技术、在显示屏幕中定义多个波形的特定区域的表。
图2是^^艮据现有技术的多个波形的显示屏幕^L图的平面图。
图3a和图3b是根据本发明的实施例、包括针对多个波形的重叠 选项(图3b)的显示屏幕的平面图。
图4是根据本发明的一个实施例、定义垂直高度和地面标记位置 以提供波形重叠的表。
图5是根据本发明的另一个实施例、定义垂直高度和地面标记位 置以提供波形重叠的表。图6是根据本发明的实施例的多个重叠波形的显示屏幕视图的 平面图。
图7是根据主题发明的示波器的简化框图。
具体实施例方式
通过结合所附权利要求书及附图来阅读以下详细描述，本发明的 目的、优点及其它创新的特征将会明显。
为了在仪器显示屏幕上实现多个釆集的波形的较大垂直显示，在 自动量程和自动设置(Autorange and Autoset)功能中以及在一般仪 器操作期间提供重叠波形功能。 一般在自动量程/自动设置功能中向 用户提供选项，它定义如何重叠或显示多个波形。这个特征的作用是 向重叠波形提供更多垂直显示空间，这增强了触发、所有测量功能和 辅助功能，因为釆用附加垂直清晰度来增强这些功能。
一般来说，各波形由仪器的不同采集通道(channel)来采集，并 且暂时存储在对应的单独采集存储器或者公共采集存储器的段中。然 后，通过将各波形映射到显示存储器，来呈递波形以供显示，映射是 各波形的标度的函数，即对于各通道每分格适当的毫伏数，并且特定 重叠选择由用户选择。显示存储器定期用来刷新显示屏幕上所显示的 图像。
现在参照图3a，在显示器上示出来自三个单独采集通道的波形， 已经"自动设置"波形以供显示而没有重叠，这是从现有技术中已知 的。图3b示出同样的三个波形才艮据图4的表使用重叠区域"自动i殳置" 以显示，下面进4亍论述。
在没有包括自动量程或自动设置功能的一般仪器操作中，按照重 叠选择立即重新显示所有所显示波形。这相当于显示屏幕的快速重新 格式化，而不管屏幕上的内容。例如，如果用户选择一种重叠，其中 特定波形垂直大小加倍，并且当前垂直标度为每主分格l伏，则所选 的新标度变成每分格500毫伏。
7在图3b的示例中，注意重叠时对于所显示波形如何选择更灵寧: 的定标(scaling)。通道1从图3a中的每分格500毫伏到每分格100 毫伏变化。通道2和3还采用更灵敏定标示出附加细节。
实现重叠选项的一种方式是提供新的菜单按钮，它包含基于可见 波形的数量的多个"桶形"样式选择。这样一种菜单按钮可采取触摸屏 上所显示的斩 睫的形式，例如图2、图3a、图3b和图6的显示屏幕 的右侧所显示的软键。下面描述不同的实施例。
重叠功能的缺省选择可以是"无"，它产生如现有技术中那样的不 重叠波形。第二选择是"全部"，它使所显示波形的所有地面标记以0 分格为中心。然后，自动量程/自动设置功能对于各波形选择使显示 屏幕上的波形为最大的标度，即，使所有波形保持在整个显示屏幕的 垂直界限中。对于三个或更多波形，可存在附加重叠选择，例如"重 叠，，和"混合"。可将可允许选择限制到令人满意、实用数量的选择， 例如"小重叠"和"大重叠"。
在显示三个波形时，重叠选择可允许例如
波形1使用整个显示屏幕，而分别将波形2和3指派到顶部和底 部屏幕，如图3b所示；
波形1和2共用屏幕的顶半部，而将波形3指派到屏幕的底半部；
以及
波形l使用屏幕的顶半部，而波形2和3共用底半部。 可将每个所显示波形映射到"波形1",这增加可能可显示选择的
数量。图4的表示出所显示的不同数量的通道的每个的可能性。
在另一个实现中，用户可对于要显示的所有波形指定以主分格计 的预期高度。如果仅显示一个波形，则缺省选择一般是整个显示屏幕。 如果显示两个波形，则用户可选择8至4个分格的预期高度。如果选 择了 8的高度，则各波形共用整个屏幕。如果选择了 6的高度，则两 个波形使用高达6个分格，其中，较低编号的波形的地面标记以+1 分格为中心，而其它波形的地面标记以-1分格为中心。如果选择了 4的高度，则较低编号波形可使用屏幕的顶半部，而其它波形可使用底 半部。
如果选择了三个波形，则6的高度选择可使三个波形分别以+1 、 0和-l分格为中心。 一般来说，用户选择统一的以分格计的波形高度， 而显示处理器使所显示波形垂直地来回移动，从而将地面标记放置于 便利的分格。
重叠功能的简化可以仅为用户提供两个重叠选择-"无"或"全 部"。可如图5所示来定义针对"全部"的重叠表。在任何情况下，结 果是在显示屏幕上提供重叠波形的显示，其中各波形具有定义的以分 格计的高度，使得图2所示的四个波形如图6所示重叠。
另夕卜，可向用户提供不仅输入各波形的预期垂直高度、而且还输 入地面标记的位置的选项。这样，用户在设置多个采集的波形的重叠 显示方面具有完全的灵活性。
因此，本发明通过按照重叠选择向各波形指派高度，并且相应地 调整地面标记来提供测量仪器的屏幕上所显示的多个波形的区域重 叠控制。
图7示出具有本发明的重叠波形显示的示波器700的高级框图。 具体来说，本发明的示范示波器700利用探头705和探头710,并且 包括相应的采集电路715、 720、控制器725、处理电路730以及显示 装置735。探头705和710可以是适合于检测来自被测装置(未示出) 的信号的任何常规探头。为了简洁起见，仅示出了2个探头，但是， 具有4个探头的示波器是公知的。可由Tektronix, Inc.提供探头705 和710，例如有源探头型号P5205等，它可用于采集实时信号信息。 但是，本领域的技术人员会理解，其它常规电压和电流探头也可用来 检测来自电路的特定元件的电压和电流信号。将探头705和710的输 出分别发送给相应采集电路715、 720。
采集电路715、 720各包括模数转换电路、触发电路、抽取滤波 器电路、支持釆集存储器等。釆集电路715、 720进行操作以便以抽样速率"s"对被测信号的一个或多个进行数字化，从而产生一个或多
个相应的适合由控制器725和/或处理电路730使用的采集的样本流。 采集电路715、 720响应从控制器725所接收的命令而改变触发条件、 抽取滤波器功能和其它采集相关参数。采集电路将所得样本流(SS)传 递给控制器725。
控制器725进行操作以处理釆集电路715和720所提供的一个或 多个釆集的样本流，从而产生与一个或多个样本流关联的相应波形数 据。也就是说，给定预期的每分格时间和每分格伏特数的显示参数的 情况下，控制器725进行操作以便对与采集的样本流关联的原始数据 进行修改或光栅化，从而产生具有预期的每分格时间和每分格伏特数 的参数的对应波形数据。控制器725还可对于具有非预期的每分格时 间、每分格伏特数和每分格电流的参数的波形数据进行规格化，以便 产生具有预期参数的波形数据。控制器725将波形数据提供给处理电 路730，以便随后在显示装置735上呈现。
处理电路730包括适于将采集的样本流或波形数据转换成适于 提供可视成像的图像或视频信号的数据处理电路(例如视频帧存储 器、显示格式化和驱动器电路等)，。处理电路730可包括显示装置 735(例如内置显示装置)，和/或提供适合由外部显示装置735使用的 输出信号(例如经由视频驱动器电路)。
处理电路730可选地响应控制器735和各种参数，例如垂直(例 如每分格伏特数)和水平(例如每分格时间)显示参数以及用户界面成 像(例如用户提示、诊断信息等)。
图7的控制器725(包含在虚线框中)包括处理器740、支持电路 745、 I/O电路750和存储器755。处理器740与例如电源、时钟电路、 高速緩冲存储器等的常规支持电路745以及帮助执行存储器755中存 储的软件例程的电路配合工作。因此，预期本文所述的作为软件处理 的过程步骤的一部分可在硬件中实现，例如作为与处理器740配合工 作以执行各种步骤的电路来实现。控制器725还包含输入/输出(1/0)电路750，它形成与控制器725进行通信的各种功能元件之间的接口 。 例如，I/O电路750可包括小键盘、指针装置、触摸屏或者适合于向 控制器725提供用户输入和输出的其它用户可控输入装置。控制器 725响应这种用户输入而使采集电路715、 720的操作适合于执行各 种数据采集、触发、处理、显示通信以及其它功能。此外，用户输入 可用于触发自动校准功能和/或适合显示装置735、逻辑分析或其它数 据采集装置的其它操作参数。
存储器755可包括易失性存储器，例如SRAM、 DRAM以及其 它易失性存储器。存储器755还可包括例如盘驱动器或带介质等非易 失性存储器装置或者例如EPROM等可编程存储器。存储器755存储 图1、图4和图5的表，供控制器725使用。
虽然控制器725表示为被编程为根据本发明执行各种控制功能 的通用计算机，但是，本发明可通过例如专用集成电路(ASIC)等硬件 来实现。因此，意思是，本文所述的处理器广义地理解为通过硬件、 软件或者它们的组合等效地来执行。
词语"或"在本文中以其包含在内的意义来使用，表示"一个或其 他或者两者"，并且包括但不限于一定包含了全部备选的备选之间的 选择的含义。
权利要求
1. 一种在显示屏幕上显示多个波形的方法，包括以下步骤选择重叠选项；给所选的重叠选项指派所述波形的每个的垂直高度；以及按照所指派的垂直高度和所选的重叠选项来调整所述波形的每个的地面标记。
2. 如权利要求1所述的方法，其中，所述选择步骤包括从由"无" 和"全部"组成的组中选择所述重叠选项。
3. 如权利要求1所述的方法，其中，所述选择步骤包括从由"无"、 "小重叠"和"大重叠"组成的组中选择所述重叠选项。
4. 如权利要求1所述的方法，其中，对于至少三个波形的指派 步骤包括将所述波形的每个指派给从由整个显示屏幕和所述显示屏 幕的指定垂直的一半组成的组中选择的显示区域的步骤。
5. 如权利要求1所述的方法，其中，对于至少两个波形的指派 步骤包括用户给在显示的波形的每个指定单独的单独垂直高度的步 骤。
6. 如权利要求4所述的方法，其中，所述调整步骤包括以所述 单独垂直高度的函数自动调整各波形的地面标记的步骤。
7. 如权利要求4所述的方法，其中，所述调整步骤包括用户给 所述波形的每个指定所述地面标记以提供在显示的波形之间的预期 重叠的步骤。
8. 如权利要求1所述的方法，其中，所述指派步骤包括以在显 示波形的数量的函数自动给所述波形的每个指派相等的垂直高度的 步骤。
9. 如权利要求7所述的方法，其中，所述调整步骤包括以在显 示波形的数量的函数自动调整各波形的地面标记的步骤。
10. 如权利要求7所述的方法，其中，所述调整步骤包括用户给所述波形的每个指定地面标记以提供在显示的波形之间的预期重叠 的步骤。
11. 一种测试和测量仪器，包括用户可操作选择器，所述选择器响应用户输入而选择重叠选项； 控制器，其给所选的重叠选项指派多个波形的每个的垂直高度；以及所述控制器按照所指派的垂直高度和所选的重叠选项来调整所述波形的每个的;l也面标记；以及所述控制器按照所指派的垂直高度和所选的重叠选项使得在显 示屏幕上显示所述波形。
12. 如权利要求11所述的测试和测量仪器，其中，所述选择器 具有包括"无"和"全部"的选择。
13. 如权利要求11所述的测试和测量仪器，其中，所述选择器 具有包括"无"、"小重叠"和"大重叠"的选择。
14. 如权利要求11所述的测试和测量仪器，其中，所述控制器 将所述波形的每个指派给包括大致上全部所述显示屏幕的第一显示 区域或者指派给包括所述显示屏幕的指定垂直的一半的第二显示区 域。
15. 如权利要求11所述的测试和测量仪器，其中，所述用户可 操作选择器包括使得用户能够给在显示波形的每个指定单独垂直高 度的选择。
16. 如权利要求14所述的测试和测量仪器，其中，所述控制器 以预定的相应垂直高度的函数自动调整各波形的地面标记。
17. 如权利要求14所述的测试和测量仪器，其中，所述用户可 操作选择器包括使得用户能够给所述波形的每个指定地面标记位置 以提供在显示波形之间的预期重叠的选择。
18. 如权利要求11所述的测试和测量仪器，其中，所述控制器 以在显示波形的数量的函数自动给所述波形的每个指派相等的重叠垂直高度。
19. 如权利要求17所述的测试和测量仪器，其中，所述控制器 以在显示波形的数量的函数自动调整各波形的地面标记。
20. 如权利要求17所述的测试和测量仪器，其中，所述用户可 操作选择器包括使得用户能够给所述波形的每个指定地面标记位置 以提供在显示波形之间的预期重叠的选择。
全文摘要
本发明名称为自动量程/自动设置功能的区域重叠控制。仪器上多个波形显示的区域重叠控制的方法包括使用户能够给该波形中的每个波形选择在显示屏幕上的垂直高度的重叠功能。按照所选垂直高度来调整显示屏幕上的波形的每个的地面标记。结果是，以具有足够垂直高度的重叠方式在显示屏幕上显示多个波形，以便增强触发、所有测量功能和辅助测量功能，例如谐波和切换损耗测量。
文档编号G01R13/00GK101458268SQ20081017397
公开日2009年6月17日 申请日期2008年10月30日 优先权日2007年10月31日
发明者C·H·纳尔逊, D·尚克斯, E·A·迪金森, L·X·朗宁, S·C·赫林 申请人:特克特朗尼克公司