[發明專利]使用有限狀態機的數字觸發

有效

• 申請號: 201510355067.1
• 申請日: 2015-06-24
• 公開（公告）號: CN105301991B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: A·R·勒漢;A·J·A·柯卡姆;L·A·巴福德
• 申請（專利權）人: 是德科技股份有限公司
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04
• 代理公司: 北京坤瑞律師事務所 11494
• 代理人: 封新琴

公開了一種裝置，其可以配置用于各種功能(例如數字示波器、邏輯分析器或頻率分析器)。所述裝置包括碼元生成器、多碼元FSM以及控制器。所述碼元生成器根據有序數字值序列生成有序碼元序列。所述碼元生成器生成對應于所述數字值中的每一個的一個碼元。所述數字值具有比所述碼元更大數量的可能值。所述控制器使得所述多碼元FSM搜索標識所述數字值序列中的對應模式的碼元序列中的模式。然后基于所述碼元序列中的模式的位置來顯示所述數字序列的一部分。

背景技術

測量、記錄、處理信號并且顯示處理的結果的測量儀器對于本領域是已知的。例如，數字示波器測量作為時間函數的信號的幅度，并且顯示所觀測到的信號的一部分成為作為時間的函數的信號幅度的曲線圖。現代數字示波器可以在多個測量通道的每一個中按接近100G采樣/秒的速率來測量信號。通常在連續時隙中使用對信號進行采樣的采樣保持電路組而將該信號數字化。每個采樣保持電路饋送高速的模數轉換器(ADC)，其在分配給該ADC的高速存儲器組中存儲其輸出。

一次僅可以顯示這種所記錄的數據的一小部分，因此，需要某種形式的觸發用于定義感興趣的待顯示測量的開始。在很多情況下，用戶嘗試對滿足某種特定準則的區域中的信號進行可視化。感興趣準則可以是復雜模式。例如，用戶可能希望檢查后隨三個具有指定脈沖寬度的脈沖的區域中的信號。因此，觸發必須能夠檢測三個脈沖的產生。

遺憾的是，能夠檢測這些復雜模式的現有技術觸發方案無法以接近上述采樣速率的任何速率進行工作，因此，一般采用兩步觸發制式。為了提供復雜觸發，將可以實時工作的第一觸發(RTT)用于控制存儲器中所存儲的數據。通常通過在輸入信號上工作的專用高速硬件來實現RTT。這種類型的觸發受限于簡單模式(例如，檢測輸入信號中的上升沿或下降沿)。實踐中，數字示波器連續地取得采樣，并且將它們存儲在圓形存儲緩沖器中。當檢測到觸發模式時，數字示波器繼續獲取數據達某特定時間段，其由緩沖器大小限制。數據獲取然后停頓，以提供時間用于可檢測更復雜的感興趣模式的較慢模式識別程序，以針對更復雜的感興趣觸發模式檢查所存儲的信號值。這種類型的程序一般稱為后獲取觸發(PAT)。如果找到模式，則然后對于用戶顯示自觸發點以后的數據。如果未找到模式，則重新開始數據獲取，并且重復處理。在PAT正工作的期間，數字示波器不獲取新數據，因此，數字示波器是“盲”的。盲時間通常是總工作時間的一大部分，因此，感興趣信號可能丟失。因此，提供按更高速度工作的PAT將是有利的。理想地，PAT將實時工作，因此避免了上述兩種觸發方案。

發明內容

本發明包括一種裝置和用于使用所述裝置的方法。所述裝置可以配置為用于諸如數字示波器或頻率分析器之類的各種功能。所述裝置包括碼元生成器、多碼元有限狀態機(MSFSM)和控制器。所述碼元生成器根據有序數字值序列生成有序碼元序列。所述碼元生成器生成對應于所述數字值中的每一個的一個碼元。所述數字值具有比所述碼元更大數量的可能值。所述MSFSM由輸入字以及多個有限狀態機(FSM)狀態表征。所述MSFSM響應于接收到周期信號而從FSM狀態中的當前狀態改變為所述輸入字和各狀態中的當前狀態所確定的各FSM狀態中的另一狀態。所述控制器使得MSFSM搜索有序碼元序列中的模式。所述控制器加載具有多個碼元的輸入字，生成所述周期信號，并且將所述周期信號耦合到所述MSFSM。

在本發明一個方面中，所述裝置還包括數字序列生成器、存儲器和顯示處理器。所述數字序列生成器接收作為時間的函數而變化的模擬輸入信號，并且據此生成所述有序數字值序列。所述存儲器存儲所述有序數字值序列。所述顯示處理器基于所述存儲器中的所述數字值的數字序列來生成可視顯示。響應于所述MSFSM生成指示MSFSM進入預定狀態的信號來生成所述顯示。

在本發明又一方面中，所述裝置包括用戶接口以及信號模式的庫，每個信號模式指定用于MSFSM的狀態集合。通過所述用戶接口響應于來自所述裝置的用戶的輸入而選擇所述各信號模式之一。

在本發明另一方面中，所述碼元生成器接收所述數字序列生成器所生成的每個數字值，然后所述數字值序列存儲在所述存儲器中。在替選方面中，所述碼元生成器響應于來自所述控制器的命令而從所述存儲器接收所述數字值序列。