在测试和测量仪器中使能触发的制作方法

本公开要求2017年6月21日提交的、名称为“armingatriggerinatestandmeasurementinstrument”的美国临时申请号62/523,205的权益，通过引用将该美国临时申请在其整体上合并于本文。

本公开涉及关于测试和测量系统的系统和方法，并且特别地，涉及触发例如示波器的测试和测量仪器。

背景技术

当某些事件发生时（其被称作触发），例如示波器的测试和测量仪器可以捕获波形的部分或其他数据。然而，测试和测量仪器必须被置于触发状态以在事件时开始触发。触发事件可以是发生在来自被测设备（dut）的被测信号（sut）中的事件，或者触发事件可以是发生在另一个信号中的事件。现有技术的实时示波器典型地包括手动选择用户接口（ui）控制，按压物理按钮，或者从控制计算机发送可编程接口（pi）命令，以开始触发。一旦被放置于触发状态，然后各种示波器触发方法可以捕获代表被测信号的数字化波形。触发方法可以是简单的（边沿、毛刺、脉冲宽度等等）或者复杂的a至b序列触发，例如，边沿在某个时间或某个数量的b事件后被脉冲宽度跟随。可以采用例如重置事件或逻辑资格事件的附加触发资格。然而，这些触发方法仅在示波器处于触发状态后捕获波形。

手动将示波器设置在触发状态中可能是无效的，因为手动输入与被测信号中发生的实时事件不相关，导致所捕获波形的粗糙选择性。通过pi命令将示波器设置在触发状态中也可能因相同原因是无效的，或者因为计算机至示波器通信通道对于选择性捕获感兴趣实时信号事件而言太慢所以是无效的。此外，复杂的触发方法独自可能选择性不足以捕获感兴趣事件。

本公开解决了现有技术中的这些和其他缺陷。

附图说明

本公开的实施例的方面、特征和优势将从以下关于附图的实施例的描述中变得清楚，其中：

图1是根据本公开的一些实施例的示例示波器的框图。

图2是根据本公开的其他实施例的另一示例示波器的框图。

图3是根据本公开的其他实施例的另一示例示波器的框图。

图4是根据本公开的一些实施例的图1-3的任何一个的示例触发硬件的框图。

图5是根据本公开的一些实施例的图4的触发硬件的时序图的示例。

图6是根据本公开的一些实施例的图4的触发硬件的时序图的另一示例。

图7是根据本公开的一些实施例的图4的触发硬件的时序图的另一示例。

具体实施方式

一般而言，本公开的实施例允许用户限定或者选择触发使能事件，其是接收信号上的实时事件。当仪器检测到接收信号上的触发使能事件时，仪器使触发系统能够使用可用的触发模式来触发。这在本文中也可以称为用于装备（arm）示波器的装备事件、触发前的释抑（hold-off）事件、和/或用于初始化触发的初始化事件。在a至b序列触发的情况下，触发使能事件可以被认为和被看作是要被完整的a至b事件序列触发跟随的“预a事件”，具有或者不具有重置事件。该方法维护了完整的a-b序列触发能力，但也允许这类能力基于信号上的实时事件被使能。即，触发使能状态跨sut的一个或多个触发采集而持续。软件、另一个信号、或者超时事件可以重置触发使能状态。

图1是根据本公开的一些实施例的示波器100的框图。如本领域技术人员理解的，示波器100可以包括未示出的附加组件。示波器100包括模拟前端102，用于接收来自一个或多个设备的一个或多个模拟信号，所述一个或多个设备中的至少一个是被测设备。在追踪与保持电路104处接收模拟信号，所述追踪与保持电路104响应于采样时钟（未示出），追踪一个或多个模拟信号并且保持一个或多个模拟信号的样本。追踪与保持电路104所保持的样本被发送至模数转换器（adc）106以及触发硬件108。数字化样本被从adc106发送至采集电路110。

触发硬件108包括比较器112和逻辑电路114。当在一个或多个信号上检测到预定事件后，比较器112输出信号，所述信号被发送至逻辑电路114。由比较器112确定的预定事件可以是单个模拟信号上的事件，或者可以包括模拟信号的组合上的预定事件。预定事件是已经被用户选择或限定的触发。比较器112比较每个接收信号与多个预定事件。如果检测到事件，发送事件信号至逻辑电路114。

除其他未示出的组件外，逻辑电路114包括触发使能逻辑电路116和触发逻辑电路118。触发使能逻辑电路116可以包括组件，所述组件基于来自比较器112的信号来确定是否已经在一个或多个模拟信号其中之一上发生了触发使能事件。如果触发使能事件已发生，则触发逻辑电路118被使能，并且当检测到一个或多个触发事件后，触发逻辑电路118向采集电路110发送触发信号。采集电路110响应于从触发逻辑电路118接收的每个触发信号，获取可以代表数字化波形的样本序列，并且将所获取的部分存储在采集存储器120中以供进一步处理或显示。在一些实施例中，替代于或是附加于一个或多个触发事件其中之一的部分，采集电路110获取其他数据。例如，该数据可以包括时间戳、错误率、频率或其他被导出的数据。

图2和图3显示了根据本公开的其他实施例的示波器200和300的框图。图2和3与图1相似，并且本文中未进一步描述类似组件。比较器112可以接收来自adc106的追踪与保持样本的数字信号，如图2中所示，而不是在比较器112处接收模拟信号，如图1中所示。然后比较器112比较数字信号和预定事件，并且如果任何信号满足预定事件的资格，向逻辑电路114发送信号。

在图3中，示波器300包括数字前端302，而不是模拟前端102，并且数字前端302的输出被直接发送至比较器112来确定是否在任何接收到的数字信号上已经发生了预定事件。即，可以使用触发硬件108来使能触发并在模拟和数字信号两者上触发。

图4图示了图1-3的逻辑电路114的示例框图。当比较器114确定事件400已经发生时，事件400被发送至触发事件解码器402、触发使能事件解码器404，以及重置事件解码器406。解码器402、404和406中的每个分别确定事件是否符合作为触发事件、触发使能事件或者重置事件的资格。

当触发使能事件被触发使能事件解码器404检测到时，触发使能锁存器408输出触发使能信号至触发锁存器410。触发使能事件可以包括边沿检测事件、脉冲大于或小于给定宽度事件、给定频率信号检测事件、特定振幅脉冲检测事件等等。当触发事件解码器402确定事件符合作为触发事件的资格时，触发使能信号使能触发锁存器410以锁存。来自触发锁存器410的输出被发送至采集电路110来获取与来自adc106的一个或多个数字样本有关的数据，例如所述一个或多个数字样本的部分、时间戳、错误率、频率或其他被导出的数据。如果触发事件解码器402确定事件符合作为触发的资格但是触发锁存器410处没有接收到触发使能信号，丢弃该触发事件并且不发送信号至采集电路110。

如果重置事件解码器406确定了重置事件，触发使能锁存器408可以被重置逻辑电路414中的重置逻辑412重置。重置逻辑412也可以基于计时器416重置触发使能锁存器408。然而，只要在触发锁存器410处存在触发使能信号，触发锁存器410就将继续在每次触发事件被触发事件解码器402解码时，发送信号至采集电路110。即，一旦检测到触发使能事件，触发使能锁存器408维持已锁存直到被重置逻辑412命令重置。这允许示波器持续地运行，但仅当接收到触发使能信号时开始触发。

尽管图4图示了单个触发逻辑电路118，触发逻辑电路118可以包含各种其他组件来实现各种高级的触发功能。如本领域技术人员将理解的，触发逻辑电路118可以能够触发简单或高级的触发功能性，并且不限于单个触发事件，而是可以包括事件的组合。例如，触发事件可以包括a至b事件序列触发，使得当被“b”事件跟随的“a”事件发生时发送触发信号至采集电路110。对于触发事件的各种触发的示例包括边沿、毛刺、矮电平、脉冲宽度、电平、码型、状态、建立&保持违规、逻辑合格、超时、预定窗口、预定时段、时间合格转变、时间合格码型，和/或串行数据触发，具有或不具有例如可视触发的附加的后置处理触发资格。在一些实施例中，可以存在多个触发逻辑电路118。即，当存在触发使能信号时，每次“a”事件发生（被“b”事件跟随）时，示波器可以获取信号。

上文关于图1-4讨论的触发硬件108可以被集成到单个、独立示波器中，以及多示波器堆叠中。例如，四-示波器堆叠可以同时在四个示波器中的每个上的200gs/s波形的通道上获取信号，而在输入到堆叠中的主示波器上的附加通道中的其他信号上触发。触发可以被主示波器的另一通道中的信号上的触发使能事件使能。由于触发使能信号使能触发功能，触发硬件108也可以与各种采集模式一同使用。因此，它可以与单步、持续运行、快速帧和快速采集模式一同使用，这可以提升范围从系统调试到自动测试的各种各样测试和测量场景下的选择性波形捕获。

作为示例，现场可编程门阵列（fpga）设计者可能仅当状态机在给定状态中时，需要触发和捕获持续发射的信号。简单的上升沿信号可以在进入该状态时从fpga路由到测试点来使能触发，并且在离开该状态时禁用触发。然后，仅当状态机在由触发使能逻辑电路116确定的期望状态中时，持续发射的信号向实时示波器供给触发事件用于通过采集电路110捕获波形。

图5图示了触发使能的另一示例。图5图示了从脉冲宽度调制电机系统接收到的信号。脉冲宽度调制电机系统可以包括需要被示波器监视但是仅当脉冲宽度调制在给定的频率范围内时被监视的各种信号。

例如，如图5中所见，触发仅当脉冲宽度调制信号的脉冲宽度小于10ms时被使能。当检测到脉冲宽度小于10ms的触发使能事件500时，示波器在触发信号上、在触发使能事件502后的第一个脉冲处开始触发，并且针对此后的每个触发事件捕获数据，直到重置事件发生，如上文讨论的。然而，当触发事件早于触发使能事件发生时，不获取采集。

图6图示了触发使能的另一示例。图6与图5示出的示例相似并且图示了从脉冲宽度调制电机系统接收到的信号。与图5相似，触发仅当脉冲宽度调制信号小于10ms时被使能。如图6中所见，脉冲600小于10ms，并且因此在下一个触发信号602处捕获波形记录。然而，在图6中，跟随脉冲宽度调制电机信号脉冲600的脉冲604已经返回到10ms。重置逻辑412确定重置事件已经发生（脉冲宽度调制信号10ms或更大），并且重置触发使能逻辑电路116，使得不再输出触发使能信号，并且仪器不在下一个触发事件时触发。如图6中所见，由于仅有单个触发使能事件发生在重置事件发生之前，仅捕获一个波形记录。

图7图示了触发使能的另一示例。光学测试系统可以将信号切换到长光纤再循环回路中，并且在回路的每次经过期间使用快速帧采集模式来捕获信号以确定随时间的信号质量特性。当开关被投掷时脉冲700可以被光学控制系统发射，并且这可以用于在光学信号正通过回路循环时以规定的停顿（dwell）时段使能示波器的触发。第二信号上的触发事件702可以被用作触发。可以在时间基础上发射触发事件以捕获绕回路经过的每个信号上的快速帧波形。即，示波器在触发使能事件700后的第一个触发事件702时开始触发。基于每个触发事件捕获数据。在一些实施例中，可以捕获波形的一个部分，可以捕获波形的多个部分、时间戳、错误率、频率和/或其他被导出的数据。当捕获波形的多个部分时，用户可以能够比较通过回路的第一经过的第一捕获和/或帧与通过回路的第二经过的第一捕获和/或帧，这可以为用户提供有用信息。

本公开的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编程指令操作的处理器的专门编程的计算机上操作。如本文所用的术语控制器或处理器意图包括微处理器、微计算机、专用集成电路（asic）、可编程逻辑控制器和专用硬件控制器。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，例如在一个或多个程序模块中。通常，程序模块包括例程、程序、对象、组件、数据结构等，当它们被计算机或其他设备中的处理器执行时，执行特定任务或实现特定的抽象数据类型。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例如是硬盘、光学盘、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会领会的，可以在各方面中按照期望组合或分配程序模块的功能性。此外，可以在固件或硬件等同物中整体地或部分地体现功能性，所述固件或硬件等同物例如是集成电路、fpga等等。特定数据结构可以用于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中设想到此类数据结构。

在一些情况中，可以在硬件、固件、软件中或其任何组合中实现公开的方面。也可以将公开的方面实现为一个或多个计算机可读存储介质承载的或存储在一个或多个计算机可读存储介质上的指令，其可以被一个或多个处理器读取并且执行。此类指令可以被称作计算机程序产品。如本文中讨论的计算机可读介质意指可以被计算设备访问的任何介质。作为举例而并非限制，计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。

计算机存储介质指意指可以用于存储计算机可读信息的任何介质。作为举例而并非限制，计算机存储介质可以包括在任何技术中实现的ram、rom、电可擦除可编程只读存储器（eeprom）、闪速存储器或其他存储器技术、致密盘只读存储器（cd-rom）、数字视频盘（dvd），或其他光学盘存储装置、磁带盒、磁带、磁盘存储装置或其他磁性存储设备，以及任何其他易失性或非易失性、可移动或非可移动的介质。计算机存储介质排除信号本身和信号传输的暂时形式。

通信介质意指可以用于计算机可读信息的通信的任何介质。作为举例而并非限制，通信介质可以包括同轴电缆、光纤电缆、空气，或适于电、光学、射频（rf）、红外、声学或其他类型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、数字信号处理器上或在包括根据编程指令操作的处理器的专门编程的通用计算机上操作。如本文所用的术语“控制器”或“处理器”意图包括微处理器、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，例如在一个或多个程序模块中。通常，程序模块包括例程、程序、对象、组件、数据结构等，当它们被计算机或其他设备中的处理器执行时，执行特定任务或实现特定的抽象数据类型。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例如是硬盘、光学盘、可移动存储介质、固态存储器、ram等。如本领域技术人员将会领会的，可以在各示例中按照期望组合或分配程序模块的功能性。此外，可以在固件或硬件等同物中整体地或部分地体现功能性，所述固件或硬件等同物例如是集成电路、现场可编程门阵列（fpga）等等。特定数据结构可以用于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中设想到此类数据结构。

本公开的方面利用各种修改和以可替代形式操作。具体方面已经作为举例在附图中被示出，并在本文中在下面被详细地描述。然而，应当指出，出于讨论清楚性的目的呈现了本文中公开的示例，并且本文中公开的示例不意图将公开的一般概念的范围限制为本文所描述的具体示例，除非明确地限制。这样，本公开意图涵盖依据附图和权利要求所描述的方面的全部修改、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的特征、结构或特性。然而，每个公开的方面可以或可以不一定包括该特定的特征、结构或特性。而且，除非特别地指出，这样的短语不一定指代相同的方面。此外，当关于特定的方面描述特定的特征、结构或特性时，可以结合另一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结合这样的其他公开的方面被明确地描述。

在某些情况中，可以在硬件、固件、软件中或其任何组合中实现公开的方面。也可以将公开的方面实现为一个或多个计算机可读介质承载的或在一个或多个计算机可读介质上存储的指令，其可以由一个或多个处理器读取并且执行。此类指令可以被称作计算机程序产品。如本文中讨论的计算机可读介质意指可以由计算设备访问的任何介质。作为举例而并非限制，计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。

计算机存储介质指意指可以用于存储计算机可读信息的任何介质。作为举例而并非限制，计算机存储介质可以包括在任何技术中实现的随机存取存储器（ram）、只读存储器（rom）、电可擦除可编程只读存储器（eeprom）、闪速存储器或其他存储器技术、致密盘只读存储器（cd-rom）、数字视频盘（dvd），或其他光学盘存储装置、磁带盒、磁带、磁盘存储装置或其他磁性存储器设备，以及任何其他易失性或非易失性、可移动或非可移动的介质。计算机存储介质排除信号本身和信号传输的暂时形式。

通信介质指意指可以用于计算机可读信息的通信的任何介质。作为举例而并非限制，通信介质可以包括同轴电缆、光纤电缆、空气，或适于电、光学、射频（rf）、红外、声学或其他类型信号的通信的任何其他介质。

示例

下文提供本文公开的技术的说明性示例。所述技术的实施例可以包括下文描述示例中的任何一个或多个，以及示例的任何组合。

示例1是一种示波器，所述示波器包括：一个或多个端口，用于接收来自一个或多个设备的一个或多个信号，所述一个或多个设备中至少一个是被测设备；触发使能逻辑电路，被配置为当触发使能事件在所述一个或多个信号内发生时，输出触发使能信号，触发使能事件是所述一个或多个信号的实时事件；一个或多个触发逻辑电路，被配置为当接收到触发使能信号时，生成多个触发信号，每个触发信号是在触发事件在所述一个或多个信号其中之一内发生之后被生成的；以及采集电路，被配置为响应于所述多个触发信号中的每个触发信号，获取并在存储器中存储数据。

示例2是示例1的示波器，其中一个或多个端口包括用于接收来自被测设备的第一信号的第一端口、用于接收来自被测设备的第二信号的第二端口、以及用于接收来自被测设备的第三信号的第三端口，触发使能逻辑电路进一步被配置为当触发使能事件在第一信号内发生时生成触发使能信号，一个或多个触发逻辑电路进一步被配置为生成多个触发信号，每个触发信号是当一个或多个触发比较器确定触发事件在第二信号内发生时被生成的；以及采集电路进一步被配置为响应于所述多个触发信号中的每个触发信号，获取并在存储器中存储第三信号的部分。

示例3是示例1的示波器，其中存储器中存储的数据包括所述一个或多个信号的部分、时间戳、错误率或频率。

示例4是示例1的示波器，进一步包括重置电路，用于响应于重置状况，输出重置信号至触发使能逻辑电路以重置触发使能逻辑电路，使得触发使能信号将不会输出直到另一触发使能事件在所述一个或多个信号内发生。

示例5是示例4的示波器，其中重置状况包括接收到来自计时器的计时器信号或者在所述一个或多个信号其中之一内检测到重置事件。

示例6是示例1的示波器，其中触发事件包括被第二事件跟随的第一事件。

示例7是示例1的示波器，其中触发使能事件包括边沿检测事件、脉冲大于或小于给定宽度事件、给定频率信号检测事件或特定振幅脉冲检测事件。

示例8是一种用于响应于示波器中的多个触发事件而获取一个或多个信号的多个部分的方法，包括：接收来自被测设备的一个或多个信号；当在所述一个或多个信号其中之一内检测到触发使能事件时，生成触发使能信号，触发使能事件包括所述一个或多个信号的实时事件；在生成初始化信号后，每次在所述一个或多个信号其中之一内检测到触发事件，生成多个触发信号；针对每个触发信号获取数据；并且将所述数据存储在存储器中。

示例9是示例8的方法，其中当在第一信号内检测到触发使能事件时生成触发使能信号，当在第二信号内检测到触发事件时生成触发信号，并且所获取的部分是第三信号的部分。

示例10是示例8的方法，进一步包括当重置状况发生时重置触发使能信号。

示例11是示例8的方法，其中所述数据包括所述一个或多个信号的部分、时间戳、错误率或频率。

示例12是示例10的方法，其中重置状况包括接收到来自计时器的计时器信号或者在所述一个或多个信号其中之一内检测到重置事件。

示例13是示例8的方法，其中触发事件包括被第二事件跟随的第一事件。

示例14是示例13的方法，其中第一事件和第二事件是在不同的信号内被检测到的。

示例15是示例8的方法，其中触发使能事件包括边沿检测事件、脉冲大于或小于给定宽度事件、给定频率信号检测事件，或特定振幅脉冲检测事件。

示例16是一种其上存储有指令的计算机可读存储介质，所述指令当被测试和测量仪器的处理器执行时引起测试和测量仪器：接收来自被测设备的一个或多个信号；当在所述一个或多个信号其中之一内检测到触发使能事件时，生成触发使能信号；在生成触发使能信号后，每次在所述一个或多个信号其中之一内检测到触发事件，生成多个触发信号；针对每个触发信号获取数据；并且将所述数据存储在存储器中。

示例17是示例16的计算机可读存储介质，其中当在第一信号内检测到触发使能事件时生成触发使能信号，当在第二信号内检测到触发事件时生成触发信号，并且所获取的部分是第三信号的部分。

示例18是示例16的计算机可读存储介质，进一步包括在其上存储的指令，所述指令当被测试和测量仪器的处理器执行时，引起测试和测量仪器当重置状况发生时重置触发使能信号。

示例19是示例16的计算机可读存储介质，其中所述数据包括所述一个或多个信号的部分、时间戳、错误率或频率。

示例20是示例16的计算机可读存储介质，其中触发使能事件包括边沿检测事件、脉冲大于或小于给定宽度事件、给定频率信号检测事件或特定振幅脉冲检测事件。

所公开主题的先前描述版本具有已经被描述或对于本领域普通技术人员而言将清楚的很多优势。即使如此，不是在所公开的装置、系统或方法的所有版本中都要求这些优势或特征。

此外，本撰写的说明书参考特定特征。应理解，在本说明书中的公开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特定特征的情况下，该特征也可以在其他方面或示例的上下文中在可能的范围内使用。

而且，当在本申请中引用具有两个或更多限定的步骤或操作的方法时，可以以任何顺序或同时施行所述限定的步骤或操作，除非上下文排除那些可能性。

虽然出于说明的目的已经说明和描述了本公开的具体示例，将理解，在不背离本公开的精神和范围的情况下可以做出各种修改。因此，本公开不应受除了所附权利要求书之外的限制。