专利名称：在无死区采集系统中绘制波形的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于测试和观糧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纟魏'J。
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l皮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
,储器被读取并且波形绘制被执行。
申请号No.ll/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 采集"，其试图实现所有触发事件的采集。测量仪器接收^樣正在被监测的电信号的数字化信号，并l顿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縮并被先入先出(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弓摩以生成波形图。然后，向显示缓冲mi供该波形图，用于与先前的波形图和/或来自其它绘图弓摩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。两个或更多的绘图弓摩可以用于测量仪器的每个输AiI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域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，该纟魏啵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，小毛病出现为纟麯赃两个位置上，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
因此，本发明提供一种在无死区采集系统中纟銻啵形图的方法，当连续绘制的显示帧重叠时，其清楚地描绘了出现在仪器显示屏上的重复资料。 一对快速栅格器构成±/从关系。主栅格器响应触发信号中的第一触发事件而为输入信号绘制第一显示帧，该触发信号来自输入信号。从栅格器响应触发信号中的一随后的触发事件而为输入信号绘制第二显示帧。当第一和第二显示帧结合以显示在仪器显示屏时，重复数据被清楚地描绘。当两幅显示帧重叠结合时，第二
显示帧的重复数据可能(a)被抑制或(b)用不同深、^/颜色绘制。可选择地，第一显示巾贞可以被压縮50%以形 形图的第一部分，并且第二显示帧的非重复数据可以被压縮50%以形成波形图的第二部分。当结合时，第一和第二部分邻接显示以在仪器显示屏上形成波形图。
结合随附的权利要求和附图阅读随后的详细说明，本发明的目的、优点以及其它新颖特性从中显现。
图1和2是重叠显示帧的示意图，当结合用于显示在仪器屏上时，呈mS复翻。
图3是根据本发明的、用于在仪器显示器上纟魏U清楚地指示重复数据的重叠显示帧的设备的框图。
图4和5是分别相应于图1和2的示意图，其根据本发明，当重叠显示帧结合时，从原始 区分出重复 。
图6是根据本发明，当结合用以显示时，绘制重叠显示帧为单个波形图的示意图。
具体实施例方式
现在参照图3，输入信号用模数转换器(A/D) 12数字化。来自A/D12的数字化数据，或来自长记录长度采集存储器的己经采集的数字化数据，既输入到先A/先出(FIFO)缓冲器14又输入到触发生成器16。触发生成器16从数字化数据产生触发信号，其包括在输入信号中被辨识的每个触发事件。触发信号输入至啦制器18。控制器18响应触发信号，舰一对快速栅格器20A， 20B开始波形图的绘制，快速栅格器20A， 20B使用来自FIFO缓冲器14的数字化数据。从快速栅格器20A， 20B输出的图输入至U结合器22，其接着提供合成图给显示存储器24。来自显示存储器24的合成图是显示在仪器显示屏上的波形图。
当触发信号中出现第一触发事件时，控制器18发送开始信号给快速栅格器20中之一，以使用来自FIFO缓冲器14的数字化数据绘制波形图显示帧。起始盼决速栅格器20被控制器18指定为主栅格器。当触发信号中的一随后的触发事件被控制器18确定以要求绘制下一波形图显示帧，控制器启动另一个决速栅格器20。从主栅格器20A到第二栅格器20B的忙信号使得，只要主栅格器忙，第二栅格器就按照可选择的视觉处理绘制下一波形图显示帧。可选择的视觉处理可或者是用于第二显示帧的基本为零的项目，或者是使用与主栅格器20A所用不同的 等级繊色的项目。当主栅格器20A完成绘制第一显满贞时，第二栅格器20B就顿主栅格器，完成纟飾嗨二显示帧。当随后的触发事件发生需要绘制显示帧，控制器18启动主栅格器20并且为了重叠显^])贞而重复该过程。
5见在参照图4和5，其相应于图1和2，重复数据或者是(a)抑制的或是空白的(零项目)，或是(b)以不同深浅或颜色(虚线)显示的。以这种方式，对于观察显示屏的用户很清楚实际的波形图是什么，也就是，波形小毛病关于第一触发事件确切地在哪(图4)或脉冲串中确切地有多少脉冲(图5)。
另一可选择的是认识到波形图仅重叠相邻的波形图，因而控制器18仅仅将每隔一个的波形图绘制为被压縮到显示空间的一半的显示帧。存在于两个显示帧之间的波形图的非重复部分被识别、压縮和插入到显示空间的剩余部分，因此其不重叠先前的绘制信息。这需要更大的FIFO缓冲器14，并且主栅格器20A以压縮的形式输出其图像至显示存储器24，从栅格器20B不提供输出直到主栅格器不再忙。然后从栅格器20B以压缩形式提供其显示帧的剩余部分至显示存储器24，因此其看起来是来自主栅格器20A的波形图的延续，如图6所示。
因此，本发明提供在无死区采集系统中绘制波形图的方法，其当重叠显示帧发生时提供的显示屏避免了重复数据弓l起的用户混淆。
权利要求
1、一种在无死区采集系统中绘制表示输入信号的波形图的方法，其包含以下步骤从输入信号产生触发信号，其包括包含在输入信号中的所有触发事件；响应触发信号中的第一触发事件，绘制表示输入信号一部分的第一显示帧；响应触发信号中的一随后的触发事件，绘制表示输入信号的另一邻近部分的第二显示帧；以及结合第一和第二显示帧以形成波形图，使得第一和第二显示帧之间的重叠导致的第一和第二显示帧之间的重复数据容易被看见。
2、 如权利要求1所述的方法，其中结合步骤包含步骤 4柳第Ht性绘制来自第一显满贞的波形图;当来自第一显示帧的波形图还在乡魏忡时，〗柳第二特性会魏(j来自第二显 示顷的波形图；以及当来自第一显示帧的波形图完成时，使用第一特性绘制来自第二显示帧的 波形图。
3、 如权利要求2所述的方法，其中第一和第二特性包含不同被等级深浅。
4、 如权利要求2所述的方法，其中第一和第二特性包含不同颜色。
5、 如权利要求1所述的方法，其中结合步骤包含步骤 以压縮形式纟飾U第一显示帧以产生波形图的第一部分；以及 以压缩形式绘制第二显示帧中第一显示帧完成后发生的部分，以产生波形图的邻接第一部分的第二部分。
6、 如权利要求1所述的方法，其中输入信号包括从一组中选择的信号，该 组由实时输入信号和己采集的输入信号组成。
7、 一种显示设备，包含用于从输入信号产生触发信号的装置，触发信号包括输入信号中的所有触 发事件；用于响应触发信号中的第一触发事件而绘制表示输入信号一部分的第一显 示帧的體；用于响应触发信号中的一随后的触发事件而绘制表示输入信号的邻近部分的第二显示帧的装置；以及用于结合第一和第二显示帧以形成波形图，使得由第一和第二显示帧之间的重叠导致的第一和第二显示帧之间的重复 容易被看见的装置。
8、 如权利要求7所述的显示设备，其中结織置包含用于使用第一特性纟魏'涞自第一显示帧的波形图的装置；以及用于当来自第一显示帧的波形图正在绘制中时，使用第二特性绘制来自第二显示帧的波形图，而当来自第一显示帧的波形图完成时，使用第一特性绘制来自第二显示帧的波形图的装置。
9、 如权利要求8所述的显示设备，其中第一和第二特性包含不同灰度等级深浅。
10、 如权利要求8所述的显示设备，其中第一和第二特性包含不同颜色。
11、 如权禾腰求7所述的显示设备，其中结魏置包含用于以压縮形式绘制第一显示帧以产生波形图的第一部分的装置；以及用于以压缩形式绘制第二显示帧中在第一显示帧完成后发生的部分，以产生邻接波形图的第一部分的波形图的第二部分以形成波形图的装置。
12、 如权利要求7所述的显示设备，其中输入信号包括从一组中选择的信号，该组由实时输入信号和已釆集的输入信号组成。
13、 一种显示设备，包含触发生成器，其具有作为输入的输入信号和作为输出的触发信号，该触发信号包括输入信号中的所有触发事件；第一绘制引擎，其具有输入信号的延迟形式作为输入和响应触发信号中的第一触发事件的表示输入信号的第一部分的第一显示帧作为输出；第二纟魏U引擎，其具有输入信号的延迟形式作为输AS]响应触发信号中的一随后的触发事件的表示输入信号的邻近第一部分的第二部分的第二显示帧作为输出；结合器，其具有第一和第二显示帧作为输A^波形图作为输出，该波形图是第一和第二显示帧的结合，使得第一和第二显示帧之间的重叠导致的第一和第二显示帧之间的重复数据容易被看见。
14、 如权利要求13所述的显示设备，其中结合器包含耦接至條一和第二绘制弓l擎的控制器，使得第一绘制引擎使用第一特性绘制来自第一显示帧的波形图，并且第二绘制弓l擎在第一和第二显示帧重叠的地方使用第二特性绘制来自第二显示帧的波形图，而当第一绘制引擎完成第一显示帧时，使用第一特性纟魏睞自第二显示帧的波形图。
15、 如权利要求14所述的显示设备，其中第一和第二特性包含不同總等级深浅。
16、 如权利要求14所述的显示设备，其中第一和第二特性包含不同颜色。
17、 如权利要求13所述的显示设备，其中结合器包含耦接至蝶一和第二*魏'j弓l擎的控制器，使得按压缩形式绘制第一显示帧以产生波形图的第一部分，并且按压缩形式绘制第二显示帧中在第一显示帧完成后发生的部分以产生波形图的第二邻接部分，第一和第二部分形成波形图用于显示。
18、 如权利要求13所述的显示设备，其中输入信号包括从一组中选择的信号，该组由实时输入信号和己采集的输入信号组成。
全文摘要
一种在无死区采集系统中绘制波形图的方法，其中相继的绘制帧重叠，使用两个快速栅格器之间的主/从关系。主栅格器响应得自输入信号的触发信号中的第一触发事件绘制第一显示帧。从栅格器响应触发信号中的一随后的触发事件绘制第二显示帧。第二显示帧中重复包含在第一显示帧中的数据的部分，或者(a)当第一和第二显示帧结合以形成波形图时被抑制，或者(b)以不同深浅/颜色显示。可选择的，第一显示帧可被压缩50％以形成波形图的第一部分，并且第二显示帧的非重复部分被压缩50％以形成波形图的第二部分，当第一和第二显示帧结合以形成波形图时，第一和第二部分被邻接绘制。
文档编号G01R13/00GK101561453SQ20091020392
公开日2009年10月21日 申请日期2009年4月17日 优先权日2008年4月17日
发明者K·P·多拜恩斯, R·I·西格尔, S·K·萨利文 申请人:特克特朗尼克公司