[發(fā)明專利]一種具有全數(shù)字計頻功能的示波器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110359956.7
• 申請日: 2011-11-14
• 公開（公告）號: CN103105514A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龔桂強;王悅;王鐵軍;李維森
• 申請（專利權(quán)）人: 北京普源精電科技有限公司
• 主分類號: G01R13/02
• 分類號: G01R13/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種具有全數(shù)字計頻功能的示波器，包括：

數(shù)據(jù)采樣單元，用于依據(jù)一個采樣時鐘對被測信號進行數(shù)字采樣，獲得采樣數(shù)據(jù)；

數(shù)字比較單元，用于對所述采樣數(shù)據(jù)進行電平比較處理，產(chǎn)生比較數(shù)據(jù)；

觸發(fā)控制單元，用于依據(jù)所述比較數(shù)據(jù)，產(chǎn)生一個觸發(fā)控制信號；

采樣存儲單元，用于依據(jù)所述觸發(fā)控制信號對所述采樣數(shù)據(jù)進行存儲，產(chǎn)生用于波形顯示的波形顯示數(shù)據(jù)；

其特征在于，還包括：

頻率計數(shù)單元，用于依據(jù)一個系統(tǒng)時鐘產(chǎn)生一個具有閘門時間的閘門時間信號；并依據(jù)所述閘門時間、所述閘門時間內(nèi)比較數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)變化的總次數(shù)、所述閘門時間的起始時刻與所述閘門時間內(nèi)比較數(shù)據(jù)的第一個數(shù)據(jù)變化之間的第一時間差、所述閘門時間的結(jié)束時刻與所述閘門時間內(nèi)比較數(shù)據(jù)的最后一個數(shù)據(jù)變化之間的第二時間差，產(chǎn)生計頻結(jié)果。

2.如權(quán)利要求1所述的示波器，其特征在于，

所述頻率計數(shù)單元由一個可編程邏輯器件構(gòu)成。

3.如權(quán)利要求1所述的示波器，其特征在于，

所述數(shù)據(jù)采樣單元用于分別對多個通道的被測信號進行數(shù)字采樣，獲得相應(yīng)的多路采樣數(shù)據(jù)；

所述數(shù)字比較單元用于分別對所述多路采樣數(shù)據(jù)進行電平比較處理，產(chǎn)生相應(yīng)的多路比較結(jié)果，并從所述多路比較結(jié)果中選擇其中一路比較結(jié)果作為所述數(shù)據(jù)比較單元輸出的比較數(shù)據(jù)。

4.如權(quán)利要求3所述的示波器，其特征在于，還包括：

所述數(shù)據(jù)采樣單元還用于對一個外部引入信號進行信號比較處理，并響應(yīng)于N個相位不同的過采樣時鐘，對所述信號比較處理后的結(jié)果進行數(shù)字采樣，產(chǎn)生過采樣結(jié)果；

所述數(shù)字比較單元還用于選擇所述過采樣結(jié)果作為所述比較數(shù)據(jù)。

5.如權(quán)利要求1至4任一項所述的示波器，其特征在于，

所述頻率計數(shù)單元包括：

數(shù)據(jù)變化查找模塊，用于依據(jù)所述比較數(shù)據(jù)和所述系統(tǒng)時鐘，依次獲取所述比較數(shù)據(jù)的單周期數(shù)據(jù)變化次數(shù)；

第一反相器，用于對所述閘門時間信號進行反相處理，產(chǎn)生一個復(fù)位信號；

次數(shù)累加器，用于依據(jù)所述閘門時間信號和復(fù)位信號，對所述比較數(shù)據(jù)的單周期數(shù)據(jù)變化次數(shù)進行累加操作，獲得所述閘門時間內(nèi)比較數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)變化的總次數(shù)。

6.如權(quán)利要求5所述的示波器，其特征在于，

所述數(shù)據(jù)變化查找模塊還用于記錄一組第一預(yù)置數(shù)據(jù)，所述第一預(yù)置數(shù)據(jù)包括：不同類型的比較數(shù)據(jù)、及其對應(yīng)的單周期數(shù)據(jù)變化次數(shù)；

所述數(shù)據(jù)變化查找模塊用于依據(jù)所述比較數(shù)據(jù)和所述系統(tǒng)時鐘，從所述第一預(yù)置數(shù)據(jù)中獲取所述單周期數(shù)據(jù)變化次數(shù)。

7.如權(quán)利要求5所述的示波器，其特征在于，

所述次數(shù)累加器在所述閘門時間信號為高電平時，對所述單周期數(shù)據(jù)變化次數(shù)進行累加操作；在所述閘門時間信號由高電平轉(zhuǎn)化為低電平時，將所述單周期數(shù)據(jù)變化次數(shù)累加操作的結(jié)果作為數(shù)據(jù)變化的總次數(shù)輸出；在所述復(fù)位信號為高電平時，對所述單周期數(shù)據(jù)變化次數(shù)累加操作的結(jié)果清零復(fù)位。

8.如權(quán)利要求1至4任一項所述的示波器，其特征在于，

所述頻率計數(shù)單元包括：

第一邊沿查找模塊，用于依據(jù)所述比較數(shù)據(jù)，在一個系統(tǒng)時鐘周期內(nèi)，產(chǎn)生一個表示比較數(shù)據(jù)的第一個數(shù)據(jù)變化與所述系統(tǒng)時鐘周期起始時刻之間距離的第一邊沿位置信息，并同時產(chǎn)生一個表示是否有數(shù)據(jù)變化的標識信號；

預(yù)處理模塊，用于依據(jù)所述標識信號和所述閘門時間信號進行電平轉(zhuǎn)換處理，產(chǎn)生一個使能信號；

第二反相器，用于對所述閘門時間信號進行反相處理，產(chǎn)生一個復(fù)位信號；

第一累加器，用于依據(jù)所述使能信號和復(fù)位信號，對所述第一邊沿位置信息進行累加操作，并依據(jù)該累加操作的結(jié)果獲得所述第一時間差。

9.如權(quán)利要求8所述的示波器，其特征在于，

所述第一邊沿查找模塊還用于記錄一組第二預(yù)置數(shù)據(jù)，所述第二預(yù)置數(shù)據(jù)包括：不同類型的比較數(shù)據(jù)、及其對應(yīng)的第一邊沿位置信息、是否有數(shù)據(jù)變化的標識；

所述第一邊沿查找模塊用于依據(jù)所述比較數(shù)據(jù)和所述系統(tǒng)時鐘，從所述第二預(yù)置數(shù)據(jù)中產(chǎn)生所述第一邊沿位置信息和所述標識信號。