[發明專利]一種數字信號的測量方法和裝置

在審

• 申請號: 202110631689.8
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113533848A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 鄔剛;朱明鑒
• 申請（專利權）人: 杭州加速科技有限公司
• 主分類號: G01R23/02
• 分類號: G01R23/02;G01R31/00
• 代理公司: 浙江杭知橋律師事務所 33256
• 代理人: 陳麗霞

本發明涉及信號測量領域，公開了一種數字信號的測量方法和裝置，其包括將待測信號源通過信號調理電路變成標準的數字信號后輸入數字邏輯器件內部；還包括，時間戳測量，通過延時鏈和邊沿檢測模塊測量出輸入信號的上升沿時間戳和下降沿時間戳；實時計算，依據上升沿和下降沿的時間戳，從而實時計算輸入信號的數據信息；實時測量，依據輸入信號的數據信息，獲取當前數據信息。通過數字信號的測量方法支持1hz～100Mhz范圍內所有頻率數字信號的測量，較寬的頻率測量范圍，較高的測量精度，分辨率達到50ps。測量速度快，只要捕捉到一個完整信號周期就可以實時計算出當前信號周期時間、頻率、高電平時間、低電平時間、占空比等數據。

技術領域

本發明涉及信號測量領域，尤其涉及了一種數字信號的測量方法和裝置。

背景技術

儀器儀表、芯片自動化測試設備等需要對數字信號進行周期、頻率、占空比等特征測量。需要較寬頻率測量范圍和測量精度，特別是高頻測量決定了設備的性能極限。測量速度又決定了設備的測試效率；現有的技術都是被動測量，只有發起測量命令后才開始進行測量，然后經過一個測量等待過程，在測量結束后才能獲取測量數據，測量效率低。

例如專利名稱，一種頻率測量方法、裝置和頻率計；專利申請號：CN201110431534.6；申請日為：2011-12-21；專利中記載了，一種頻率測量方法、裝置和頻率計，方法包括：將待測信號通過信號調理電路變成標準的數字信號后輸入數字邏輯器件內部；在數字邏輯器件內部通過邊沿檢測電路檢測所述待測信號的邊沿；若檢測到所述待測信號的邊沿出現，則測頻控制狀態機根據測頻指令信號進行等精度測頻或者測周期來得到所述待測信號的頻率。

現有技術對于數字信號的測量只有發起測量命令后才開始進行測量，其測量時間長，測量效率低。

發明內容

本發明針對現有技術對于數字信號的測量只有發起測量命令后才開始進行測量，其測量時間長，測量效率低缺點，提供了一種數字信號的測量方法和裝置。

為了解決上述技術問題，本發明通過下述技術方案得以解決：

一種數字信號的測量方法，包括，將待測信號源通過信號調理電路變成標準的數字信號后輸入數字邏輯器件內部；其還包括，

時間戳測量，通過延時鏈和邊沿檢測模塊測量出輸入信號的上升沿時間戳和下降沿時間戳；

實時計算，依據上升沿和下降沿的時間戳，從而實時計算輸入信號的數據信息；

測量數據緩存，依據實時計算輸出的結果，緩存為最新的測量數據，供上層軟件讀取。

通過延時鏈和邊沿檢測能夠精確測量輸入信號的上升沿時間戳和下降沿時間戳；實時測量，實時檢測信號邊沿，不管上層有沒有發起測量命令，底層都會自動檢測信號邊沿然后實時計算更新，當上層需要進行測量的時候直接讀取底層自動刷新的數據就可以，縮短測量時間，提高測量效率。

作為優選，人機交互接口發起測量結果讀取命令，讀取最新的數據信息，并根據數據的緩存時間確定數據是否有效。

作為優選，數據信息包括時間周期、信號頻率、高電平、低電平和占空比。

作為優選，數據信息包括信號周期時間、信號頻率、高電平時間、低電平時間和占空比。

作為優選，計算輸入信號的數據信息，周期時間T，信號頻率f，高電平寬度T_high，低電平寬度T_low，占空比duty的計算方式為，

周期時間T＝abs(后一個上升沿時間戳-前一個上升沿時間)；

信號頻率f＝1s/周期時間T；

高電平寬度T_high＝t_{下降沿時間戳}–t_{上升沿時間戳}；