[發明專利]一種數字示波器觸發系統

有效

• 申請號: 201410168774.5
• 申請日: 2014-04-24
• 公開（公告）號: CN103969483B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 劉洪慶;張成森;郭同華;陳秋偉;姜正吉
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十一研究所
• 主分類號: G01R13/02
• 分類號: G01R13/02
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司11340
• 代理人: 陳永寧

1.一種數字示波器觸發系統,其特征在于,由模數轉換ADC模塊、數據重組模塊、上采樣器模塊、數字比較器模塊組成并依次連接；所述模數轉換ADC模塊,用于將示波器模擬通道傳送的模擬信號轉換成數字信號，產生2.5GSa/s采樣率的采樣數據，系統外部的時鐘發生模塊,用于為數字示波器的觸發系統提供1.25GHz的同步時鐘，1.25GHz的時鐘信號發送至所述模數轉換ADC模塊中的時鐘分配模塊，產生1.25GHz的0°和180°相位差的時鐘信號分別送到兩個1.25GSa/s采樣率的模數轉換ADC模塊中進行交叉采樣產生2路8位1.25Gbps的數據流，所述1.25Gbps的數據流在625MHz時鐘控制下經過1：2解復用輸出，產生4路8位的625Mbps的數據流及625MHz的同步時鐘發送至數據重組模塊作為數據重組模塊的數據輸入和時鐘輸入；所述數據重組模塊,用于將模數轉換ADC模塊輸出的4路8位625Mbps的數據流進行并行接收并緩沖存儲輸出x(n)給上采樣器模塊；所述上采樣器模塊，用于接收數據重組模塊的信號x(n)，通過插值算法進行重采樣，使屏幕的像素點和波形采樣點保持一致；所述數字比較器模塊將上采樣器模塊輸出的信號y(n)與規定的觸發門限值0-255進行比對，如果檢測到樣本點y(n)大于觸發門限值，所述數字比較器模塊改變輸出電平，輸出觸發信號。

2.如權利要求1所述的數字示波器觸發系統,其特征在于,所述模數轉換ADC模塊為MXT2815。

3.如權利要求1所述的數字示波器觸發系統,其特征在于,所述時鐘發生模塊為高穩定的時鐘鎖相環。

4.如權利要求2所述的數字示波器觸發系統,其特征在于,所述數據重組模塊由DCM時鐘管理模塊、IDDR數據接收模塊、數據降速處理模塊和緩沖存儲器模塊組成；所述DCM時鐘管理模塊接收來自模數轉換ADC模塊的625MHz的時鐘，經過2分頻輸出312.5MHz的時鐘信號送往IDDR數據接收模塊，經過4分頻產生156.25MHz的時鐘信號送往數據降速處理模塊；所述IDDR數據接收模塊接收來自模數轉換ADC模塊的4路*8位的625Mbps的數據流，在312.5MHz時鐘的控制下輸出8路*8位312.5Mbps的數據流，該數據流送往數據降速處理模塊，在156.25MHz時鐘的控制下輸出16路8位156.25Mbps的數據流，該數據流在156.25MHz時鐘控制下按照采集的先后順序存儲在寫端口寬度為16*8位的緩沖存儲器模塊中，緩沖存儲器模塊輸出端口輸出寬度為8位的數據流x(n)，在156.25MHz時鐘控制下，x(n)從緩沖存儲器模塊中輸出發送至上采樣器中。

5.如權利要求4所述的數字示波器觸發系統,其特征在于,所述上采樣器模塊由主控制模塊、FIR多相濾波器模塊、輸出緩沖FIFO模塊組成；所述主控制模塊，用于控制FIR多相濾波器模塊的M個系數存儲器輸出的系數，所述M個系數寄存器依次輸出L個分支濾波器的系數，每個時鐘變換一次系數，FIR多相濾波器模塊實現L倍的插值運算，通過采用移位寄存器寄存x(n)的M個值來實現流水線結構，使得x(n)的M個值與M個系數的乘法同時進行；所述輸出緩沖FIFO模塊，用于存儲FIR多相濾波器的輸出y(n)，并發送至數字比較器。

6.如權利要求5所述的數字示波器觸發系統,其特征在于,所述使屏幕的像素點和波形采樣點保持一致的方法的具體步驟包括：設定實現L倍的信號插值運算，在x(n)每相鄰的兩個點之間補L-1個零點，然后再對該信號作低通濾波處理，得到輸出信號y(n)；設定在M個系數存儲器中各存了L個系數，系數存儲器1中存儲的是L個分支濾波器的第M個系數，系數存儲器2中存儲的是L個分支濾波器的第M-1個系數，則系數存儲器M中存儲的是L個分支濾波器的第1個系數，通過采用移位寄存器寄存x(n)的M個值來實現流水線結構，使得x(n)的M個值與M個系數的乘法同時進行。

7.如權利要求6所述的數字示波器觸發系統,其特征在于,所述FIR多相濾波器實現L倍的插值運算為2、4或10倍。

8.如權利要求6所述的數字示波器觸發系統,其特征在于,所述數字比較器模塊將上采樣器模塊輸出的信號y(n)與規定的觸發門限進行對比，當“邊沿”觸發信號下降或上升跨越觸發門限時，觸發事件被檢測到；當觸發電平在垂直方向上移動時，由屏幕最下端的電壓最小值0變化到由屏幕最上端的電壓最大值255，所述數字比較器模塊將樣本值y(n)與規定的觸發門限0-255進行比對，如果檢測到樣本點y(n)大于觸發電平，所述數字比較器模塊改變輸出電平，輸出觸發信號，該觸發信號用于確定觸發點在整個示波器屏幕的顯示位置。