本發(fā)明涉及示波器領(lǐng)域，具體涉及示波器及其自動采集模式下的定時設(shè)置方法、系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在進行現(xiàn)代電子設(shè)計時，工程師需要根據(jù)其所關(guān)注的電子信號傳輸?shù)奶卣鬟x擇合適的觸發(fā)條件，同時用示波器將其感興趣的觸發(fā)事件附近的波形采集出來進行分析。在實際設(shè)計時，工程師并不知道當前輸入的信號是否滿足他所選擇的觸發(fā)條件，因而目前的示波器提供了一種工作模式，即自動采集模式(auto)。在該模式下，如果存在符合觸發(fā)條件的潛在觸發(fā)事件，示波器可以觸發(fā)事件附近的波形采集下來顯示并進行分析；如果不存在滿足符合條件的觸發(fā)事件時，示波器會定時自動采集相應(yīng)波形進行顯示分析。

現(xiàn)有技術(shù)方案中自動采集模式工作流程有兩種情況。第一種情況如圖1所示，示波器在t0時刻啟動一幀數(shù)據(jù)采集，armed之后，即預(yù)觸發(fā)深度滿足時(t1時刻)，定時器開始工作，當定時器到達設(shè)定的定時時間(t2時刻)且在t1至t2時間段內(nèi)不存在觸發(fā)事件tr時，示波器將強制觸發(fā)采集一幀波形。第二種情況如圖2所示，示波器在t0時刻啟動一幀數(shù)據(jù)采集，armed之后，即預(yù)觸發(fā)深度滿足時(t1時刻)，定時器開始工作，當定時器到達設(shè)定的定時時間(t2時刻)且在t1至t2時間段內(nèi)出現(xiàn)觸發(fā)事件tr時，示波器將根據(jù)觸發(fā)事件采集一幀波形。在這兩種情況下，示波器的定時器t與示波器的時基是成正比的。假設(shè)示波器當前時基為tb，則在該時基下定時器t＝n×tb，n為整數(shù)，且目前大部分示波器的n約為10～20。

現(xiàn)有技術(shù)方案中，定時器t與時基tb成正比，即t＝n×tb(n為整數(shù)，且n在10至20范圍之內(nèi))。這種定時器的設(shè)置方式存在著兩個缺點：1、當時基較小時(比如10ns)，定時器的值t也很小，如果所輸入的信號滿足觸發(fā)條件的概率很低時，示波器將無法穩(wěn)定觸發(fā)；2、當時基較大時(比如10ms)，定時器的值t也非常大，如果所輸入的信號完全不滿足觸發(fā)條件，單位時間內(nèi)可以采集的信號幀數(shù)將大大的降低。

因此，現(xiàn)有技術(shù)有待改進和提高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本申請?zhí)峁┮环N示波器及其自動采集模式下的定時設(shè)置方法、系統(tǒng)，根據(jù)輸入信號中的觸發(fā)信號，自適應(yīng)調(diào)整定時采樣的定時時間。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提供一種示波器自動采集模式下的定時設(shè)置系統(tǒng),包括：

設(shè)置有n個狀態(tài)的狀態(tài)機，第一狀態(tài)對應(yīng)一個定時時間和編號遞增檢測周期；第n狀態(tài)對應(yīng)一個定時時間和編號遞減檢測周期；其他狀態(tài)均各自對應(yīng)一個定時時間、編號遞增檢測周期和編號遞減檢測周期；第一狀態(tài)、第二狀態(tài)、……、第n-1狀態(tài)對應(yīng)的定時時間依次遞增；第n狀態(tài)對應(yīng)的定時時間為預(yù)設(shè)數(shù)量個芯片處理時鐘周期的時長；在當前狀態(tài)對應(yīng)的編號遞增檢測周期內(nèi)未檢測到觸發(fā)信號時，進入相鄰的高編號狀態(tài)；在當前狀態(tài)對應(yīng)的編號遞減檢測周期內(nèi)檢測到多個觸發(fā)信號時，進入相鄰的低編號狀態(tài)；第一狀態(tài)、第二狀態(tài)、……、第n-1狀態(tài)對應(yīng)的編號遞增檢測周期依次遞增；第二狀態(tài)、第三狀態(tài)、……、第n狀態(tài)對應(yīng)的編號遞減檢測周期依次遞增；其中，n為大于2的整數(shù)，第一狀態(tài)對應(yīng)的定時時間大于第n狀態(tài)對應(yīng)的定時時間；

定時器，用于根據(jù)狀態(tài)機當前狀態(tài)對應(yīng)的定時時間進行定時。

所述的示波器自動采集模式下的定時設(shè)置系統(tǒng)，其中，所述編號遞減檢測周期包括n個相鄰的低編號狀態(tài)對應(yīng)的編號遞增檢測周期，連續(xù)在所述n個相鄰的低編號狀態(tài)對應(yīng)的編號遞增檢測周期內(nèi)均檢測到觸發(fā)信號時，狀態(tài)機進入相鄰的低編號狀態(tài)；或者，

所述編號遞減檢測周期包括n個編號遞增檢測周期，連續(xù)在所述n個編號遞增檢測周期內(nèi)均檢測到觸發(fā)信號時，狀態(tài)機進入相鄰的低編號狀態(tài)；

其中，n為大于1的整數(shù)。

所述的示波器自動采集模式下的定時設(shè)置系統(tǒng)，其中，第一狀態(tài)、第二狀態(tài)、……、第n-1狀態(tài)對應(yīng)的編號遞增檢測周期依等比數(shù)列遞增。

所述的示波器自動采集模式下的定時設(shè)置系統(tǒng)，其中，第一狀態(tài)、第二狀態(tài)、……、第n-1狀態(tài)對應(yīng)的定時時間依等比數(shù)列遞增。

所述的示波器自動采集模式下的定時設(shè)置系統(tǒng)，其中，第二狀態(tài)、第三狀態(tài)、……、第n狀態(tài)對應(yīng)的編號遞減檢測周期依等比數(shù)列遞增。

所述的示波器自動采集模式下的定時設(shè)置系統(tǒng)，其中，n大于等于10，小于等于20。

所述的示波器自動采集模式下的定時設(shè)置系統(tǒng)，其中，第一狀態(tài)、第二狀態(tài)、……、第n-1狀態(tài)對應(yīng)的定時時間均包括預(yù)設(shè)數(shù)量個編號遞增檢測周期的時長。

所述的示波器自動采集模式下的定時設(shè)置系統(tǒng)，其中，所述n為5，所述預(yù)設(shè)數(shù)量為2。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提供一種示波器自動采集模式下的定時設(shè)置方法，包括如下步驟：

預(yù)先在狀態(tài)機中設(shè)置有n個狀態(tài)，第一狀態(tài)對應(yīng)一個定時時間和編號遞增檢測周期；第n狀態(tài)對應(yīng)一個定時時間和編號遞減檢測周期；其他狀態(tài)均各自對應(yīng)一個定時時間、編號遞增檢測周期和編號遞減檢測周期；第一狀態(tài)、第二狀態(tài)、……、第n-1狀態(tài)對應(yīng)的定時時間依次遞增；第n狀態(tài)對應(yīng)的定時時間為預(yù)設(shè)數(shù)量個芯片處理時鐘周期的時長；

在當前狀態(tài)對應(yīng)的編號遞增檢測周期內(nèi)未檢測到觸發(fā)信號時，狀態(tài)機進入相鄰的高編號狀態(tài)；在當前狀態(tài)對應(yīng)的編號遞減檢測周期內(nèi)檢測到多個觸發(fā)信號時，狀態(tài)機進入相鄰的低編號狀態(tài)；第一狀態(tài)、第二狀態(tài)、……、第n-1狀態(tài)對應(yīng)的編號遞增檢測周期依次遞增；第二狀態(tài)、第三狀態(tài)、……、第n狀態(tài)對應(yīng)的編號遞減檢測周期依次遞增；其中，n為大于2的整數(shù)，第一狀態(tài)對應(yīng)的定時時間大于第n狀態(tài)對應(yīng)的定時時間；

根據(jù)狀態(tài)機當前狀態(tài)對應(yīng)的定時時間進行定時。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，本發(fā)明提供一種示波器,包括如上所述的示波器自動采集模式下的定時設(shè)置系統(tǒng)。

本發(fā)明的有益效果：在自動采集模式下，不管時基設(shè)置為多少，示波器能夠按照觸發(fā)設(shè)定條件，根據(jù)輸入信號中存在的潛在觸發(fā)事件，自適應(yīng)調(diào)整定時器的設(shè)置，從而實現(xiàn)波形的穩(wěn)定觸發(fā)。即，示波器在小時基設(shè)置時，對低觸發(fā)事件頻率輸入信號進行穩(wěn)定觸發(fā)；在大時基設(shè)置且沒有符合觸發(fā)條件的事件時，提高單位時間內(nèi)信號的采集效率。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的示波器自動采集模式的定時采樣流程一；

圖2為現(xiàn)有的示波器自動采集模式的定時采樣流程二；

圖3為本發(fā)明提供的示波器自動采集模式下的定時設(shè)置系統(tǒng)一實施例的結(jié)構(gòu)框圖；

圖4為本發(fā)明提供的示波器自動采集模式下的定時設(shè)置系統(tǒng)一實施例中，狀態(tài)機各個狀態(tài)切換的示意圖；

圖5為本發(fā)明提供的示波器自動采集模式下的定時設(shè)置系統(tǒng)的具體實施例中，狀態(tài)機五個狀態(tài)切換的示意圖；

圖6為本發(fā)明提供的示波器自動采集模式下的定時設(shè)置方法一實施例的流程圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。

本發(fā)明采用狀態(tài)機來檢測觸發(fā)信號，每個狀態(tài)的檢測周期都不一樣，然后根據(jù)當前狀態(tài)以及在當前狀態(tài)下觸發(fā)信號是否出現(xiàn)來決定定時器該設(shè)置為多少。

具體的，本發(fā)明提供一種示波器，其包括自動采集模式(auto)下的定時設(shè)置系統(tǒng)，請參考圖3和圖4，所述定時設(shè)置系統(tǒng)包括：設(shè)置有n個狀態(tài)的狀態(tài)機10、定時器20和采樣模塊30，其中，n為大于2的整數(shù)。

狀態(tài)機10，其n個狀態(tài)以第一、第二、……、第n進行編號，第一狀態(tài)為最低編號狀態(tài)，第n狀態(tài)為最高編號狀態(tài)。第一狀態(tài)對應(yīng)一個定時時間和編號遞增檢測周期t1；第n狀態(tài)對應(yīng)一個定時時間和編號遞減檢測周期yn；其他狀態(tài)均各自對應(yīng)一個定時時間、編號遞增檢測周期和編號遞減檢測周期；第一狀態(tài)、第二狀態(tài)、……、第n-1狀態(tài)對應(yīng)的定時時間依次遞增；第n狀態(tài)對應(yīng)的定時時間為預(yù)設(shè)數(shù)量個芯片處理時鐘周期tsysclk的時長；第一狀態(tài)、第二狀態(tài)、……、第n-1狀態(tài)對應(yīng)的編號遞增檢測周期依次遞增；第二狀態(tài)、第三狀態(tài)、……、第n狀態(tài)對應(yīng)的編號遞減檢測周期依次遞增；第一狀態(tài)對應(yīng)的定時時間大于第n狀態(tài)對應(yīng)的定時時間。芯片處理時鐘周期tsysclk即示波器芯片的并行采樣時鐘周期。芯片為fpga(現(xiàn)場可編程門陣列)、cpld(復(fù)雜可編程邏輯器件)或者asic(集成電路)等。本實施例中，所述定時設(shè)置系統(tǒng)可集成在所述芯片內(nèi)。

狀態(tài)機10在當前狀態(tài)(第i狀態(tài))對應(yīng)的編號遞增檢測周期ti內(nèi)未檢測到觸發(fā)信號時，進入相鄰的高編號狀態(tài)(第i+1狀態(tài))，如圖4實線箭頭所示；在當前狀態(tài)(第i狀態(tài))對應(yīng)的編號遞減檢測周期yi內(nèi)檢測到多個觸發(fā)信號時，進入相鄰的低編號狀態(tài)(第i-1狀態(tài))，如圖4虛線箭頭所示，1≤i≤n。編號遞增檢測周期ti即為觸發(fā)檢測周期，根據(jù)檢測結(jié)果進行狀態(tài)轉(zhuǎn)換，進而實現(xiàn)觸發(fā)檢測周期的自適應(yīng)調(diào)整。

定時器20，用于根據(jù)狀態(tài)機當前狀態(tài)對應(yīng)的定時時間進行定時。具體的，定時器20將狀態(tài)機當前狀態(tài)對應(yīng)的定時時間設(shè)置為自身的定時時間，以觸發(fā)采樣模塊30進行定時采樣。

采樣模塊30，在定時器20的定時時間內(nèi)不存在觸發(fā)信號時，采集一幀波形；或者，在定時時間內(nèi)出現(xiàn)觸發(fā)信號時，根據(jù)觸發(fā)信號采集一幀波形?？梢姡鶕?jù)輸入信號中的觸發(fā)信號，狀態(tài)機自適應(yīng)調(diào)整定時時間，從而實現(xiàn)定時采樣的自適應(yīng)。

進一步的，第一狀態(tài)、第二狀態(tài)、……、第n-1狀態(tài)對應(yīng)的編號遞增檢測周期、定時時間均依等比數(shù)列遞增。第二狀態(tài)、第三狀態(tài)、……、第n狀態(tài)對應(yīng)的編號遞減檢測周期依等比數(shù)列遞增。

本實施例中，所述編號遞減檢測周期(如yi)包括n個相鄰的低編號狀態(tài)(第i-1狀態(tài))對應(yīng)的編號遞增檢測周期(ti-1)，連續(xù)在所述n個相鄰的低編號狀態(tài)對應(yīng)的編號遞增檢測周期(ti-1)內(nèi)均檢測到觸發(fā)信號時，狀態(tài)機進入相鄰的低編號狀態(tài)(第i-1狀態(tài))。即，yi＝n×ti-1。其中，n為大于1的整數(shù)。優(yōu)選的，n大于等于10，小于等于20。

當然，在其它實施例中，編號遞減檢測周期也可以包括n個編號遞增檢測周期，連續(xù)在所述n個編號遞增檢測周期內(nèi)均檢測到觸發(fā)信號時，狀態(tài)機進入相鄰的低編號狀態(tài)。即，yi＝n×ti。

進一步的，第一狀態(tài)、第二狀態(tài)、……、第n-1狀態(tài)對應(yīng)的定時時間均包括預(yù)設(shè)數(shù)量個編號遞增檢測周期的時長，即，第i狀態(tài)的定時時間＝預(yù)設(shè)數(shù)量×ti。

請參閱圖5，本發(fā)明具體實施例中，狀態(tài)機包括五個狀態(tài)，即n為5，預(yù)設(shè)數(shù)量根據(jù)需要進行設(shè)置，本具體實施例中為2。

具體的，t4＝m×t3；t3＝m×t2；t2＝m×t1，t1遠遠大于tsysclk；m>n。假設(shè)狀態(tài)機當前狀態(tài)為第一狀態(tài)(編號遞增檢測周期，即觸發(fā)檢測周期設(shè)置為t1，定時器時間設(shè)置為2×t1)，如果在t1時間內(nèi)沒有檢測到觸發(fā)信號，則狀態(tài)機跳轉(zhuǎn)到第二狀態(tài)。狀態(tài)機當前狀態(tài)為第二狀態(tài)(觸發(fā)檢測周期設(shè)置為t2，定時器時間設(shè)置為2×t2)時，如果在t2時間內(nèi)沒有檢測到觸發(fā)信號，則狀態(tài)機跳轉(zhuǎn)到第三狀態(tài)；如果在第二狀態(tài)下連續(xù)n個t1周期內(nèi)都檢測到觸發(fā)信號，則狀態(tài)機跳轉(zhuǎn)到第一狀態(tài)中。以此類推，當狀態(tài)機當前狀態(tài)為第四狀態(tài)(觸發(fā)檢測周期設(shè)置為t4，定時器時間設(shè)置為2×t4)，如果在t4時間內(nèi)沒有檢測到觸發(fā)信號，可以默認為無觸發(fā)信號，或者是觸發(fā)信號頻率已經(jīng)低到可以在auto模式下不需要穩(wěn)定觸發(fā)時，狀態(tài)機跳轉(zhuǎn)到第五狀態(tài)，將定時器的值設(shè)置為最小(2×tsysclk)。第五狀態(tài)下，如果連續(xù)n個t4周期內(nèi)都檢測到觸發(fā)信號，則狀態(tài)機跳轉(zhuǎn)到第四狀態(tài)中。

綜上所述，本發(fā)明提供的定時設(shè)置系統(tǒng)，采用多個觸發(fā)檢測周期來檢測觸發(fā)信號是否出現(xiàn)及是否連續(xù)出現(xiàn)，來決定狀態(tài)機的跳轉(zhuǎn)，決定當下的定時器設(shè)置時間，使得任何時基下都能對低觸發(fā)事件頻率輸入信號進行穩(wěn)定觸發(fā)，或者是能在無觸發(fā)事件時快速采集信號。本發(fā)明提供的示波器能夠?qū)崿F(xiàn)在小時基設(shè)置時，對低觸發(fā)事件頻率輸入信號進行穩(wěn)定觸發(fā)；在大時基設(shè)置且沒有符合觸發(fā)條件的事件時，提高單位時間內(nèi)信號的采集效率。

基于上述實施例提供的定時設(shè)置系統(tǒng)，本發(fā)明還提供一種示波器自動采集模式下的定時設(shè)置方法，請參閱圖6，所述定時設(shè)置方法包括如下步驟：

s10、預(yù)先在狀態(tài)機中設(shè)置有n個狀態(tài)，第一狀態(tài)對應(yīng)一個定時時間和編號遞增檢測周期；第n狀態(tài)對應(yīng)一個定時時間和編號遞減檢測周期；其他狀態(tài)均各自對應(yīng)一個定時時間、編號遞增檢測周期和編號遞減檢測周期；第一狀態(tài)、第二狀態(tài)、……、第n-1狀態(tài)對應(yīng)的定時時間依次遞增；第n狀態(tài)對應(yīng)的定時時間為預(yù)設(shè)數(shù)量個芯片處理時鐘周期的時長。

s20、在當前狀態(tài)對應(yīng)的編號遞增檢測周期內(nèi)未檢測到觸發(fā)信號時，狀態(tài)機進入相鄰的高編號狀態(tài)；在當前狀態(tài)對應(yīng)的編號遞減檢測周期內(nèi)檢測到多個觸發(fā)信號時，狀態(tài)機進入相鄰的低編號狀態(tài)；第一狀態(tài)、第二狀態(tài)、……、第n-1狀態(tài)對應(yīng)的編號遞增檢測周期依次遞增；第二狀態(tài)、第三狀態(tài)、……、第n狀態(tài)對應(yīng)的編號遞減檢測周期依次遞增；其中，n為大于2的整數(shù)，第一狀態(tài)對應(yīng)的定時時間大于第n狀態(tài)對應(yīng)的定時時間。

s30、定時器根據(jù)狀態(tài)機當前狀態(tài)對應(yīng)的定時時間進行定時。采樣模塊30，在定時器20的定時時間內(nèi)不存在觸發(fā)信號時，采集一幀波形；或者，在定時時間內(nèi)出現(xiàn)觸發(fā)信號時，根據(jù)觸發(fā)信號采集一幀波形。

由于定時設(shè)置方法的原理、特點在上述對應(yīng)的系統(tǒng)實施例中已詳細闡述，在此不再贅述。

以上應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明進行闡述，只是用于幫助理解本發(fā)明，并不用以限制本發(fā)明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，還可以做出若干簡單推演、變形或替換。