[發明專利]一種消除四通道數字三維示波器波形隨機跳動的方法

有效

• 申請號: 201610911269.4
• 申請日: 2016-10-19
• 公開（公告）號: CN106645855B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 郭連平;曾浩;譚峰;蔣俊;趙勇;邱渡裕;李洋
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01R13/02
• 分類號: G01R13/02
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

本發明公開了一種消除四通道數字三維示波器波形隨機跳動的方法，以通道1、2波形數據的同步信號Sync_sig1為參考基準，消除通道3、4的波形隨機跳動；具體的講，先利用同步信號Sync_sig1和Sync_sig2在時鐘信號Sync_clk_R的同步下生成時間間隔信號Sync_interval，再利用時鐘信號Sync_clk_R對時間間隔信號Sync_interval進行計數，得到波形數據Wave_dat1超前于Wave_dat2的時間，再利用該時間對波形數據Wave_dat1進行延遲調整，并將波形數據Wave_dat2的同步信號Sync_sig2設置為最終接收的時鐘信號Sync_sig_R，實現兩路波形數據的接收，從而消除通道3、4的波形隨機跳動。

技術領域

本發明屬于數字示波器技術領域，更為具體地講，涉及一種消除四通道數字三維示波器波形隨機跳動的方法。

背景技術

數字三維示波器通過其快速高效并行處理架構實現將多次采集得到的波形進行多次疊加，實時記錄信號在不同幅度及時刻位置上出現的次數，顯示時將此信息按照一定正比例關系轉換成為液晶屏上波形顏色的輝度信息。因此，用戶在操作數字三維示波器時可以通過屏幕上顯示波形顏色的深淺來判斷輸入信號在某些幅度或時刻位置上出現的概率。

如圖1所示的數字三維示波器中，模擬信號經過信號調理通道之后，經過ADC采樣，并將采樣輸出存入采集存儲器中。當存儲器存儲完成之后，即完成一次采集之后，將存儲器所存數據依次讀出，在并行協處理器中將采樣數據映射成與液晶屏點陣相對應的波形數據庫，映射完成后又重新開始新一輪的采集與映射。經過多次采集與映射，波形數據庫中實時累加記錄了輸入信號在不同幅度及時刻位置上(或波形數據庫不同存儲單元上)出現的次數；與此同時，微處理器進行波形運算、菜單管理以及人機交互等工作。當到達液晶屏定時刷新時間時，啟動顯示刷新控制邏輯，自動將波形數據庫傳輸到顯示存儲器波形區域中，然后與顯示存儲器菜單區域中的菜單數據進行組合后送往液晶屏顯示。

圖1虛線框中部分是數字三維示波器的核心，其實現流程如圖2所示。圖2中所有流程均在一個FPGA中實現，其中，定時信號由微處理器發出。在一個完整軟件周期中，當微處理器完成一系列如波形運算、菜單管理以及人機交互等操作并已經更新顯存中菜單區域內容時，會向FPGA發出定時信號。當FPGA收到該定時信號時，會在當前采集波形映射完成之后，將波形數據庫中所有信息按照地址遞增的方式傳輸到顯存波形區域中，待發送完成后，由液晶屏讀出顯示。

兩通道示波器中，由于在同一片FPGA中實現，不管當前為點映射還是矢量映射，兩個通道的采集與映射是同步完成的。在定時信號到之后，同時開始各自的波形數據庫數據傳輸，兩路數據在顯存端按照一定規則合成為一路數據，并存入顯存波形區域中。

然而四通道數字示波器中，由于IO資源、邏輯資源等需求倍增，需要更多的FPGA芯片來完成四通道的采集與顯示，且四個通道的采集與映射也不能夠同步完成。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種消除四通道數字三維示波器波形隨機跳動的方法，通過設置時鐘同步信號來控制四個通道的采集與映射的同步，進而有效消除顯示屏上波形的隨機跳動。

為實現上述發明目的，本發明消除四通道數字三維示波器波形隨機跳動的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)、啟動四通道數字三維示波器，將四個通道顯示全部打開，在顯示屏上以通道1、2波形數據的同步信號Sync_sig1為參考基準，觀測通道3、4的波形是否會出現隨機跳動，如果通道3、4的波形出現跳動，則進入步驟(2)，否則保持不變；

(2)、消除顯示屏上的波形隨機跳動

(2.1)、采用相同頻率的時鐘信號Sync_clk_R同步接收通道1、2波形數據Wave_dat1和通道3、4波形數據Wave_dat2，以及二者的同步信號Sync_sig1和Sync_sig2；