CN101995500A - 具有误码检测的测试和测量仪器 - Google Patents

Abstract

一种具有误码检测的测试和测量仪器，包括输入端，其被配置成接收信号和输出数字化数据；存储器，其被配置成存储包含参考序列的参考数字化数据；模式检测器，其被配置成检测数字化数据中的参考序列并生成同步信号作为回应；存储器控制器，其被配置成响应所述同步信号使得存储器输出参考数字化数据；以及比较器，其被配置成将存储器输出的参考数字化数据与数字化数据进行比较。

Description

具有误码检测的测试和测量仪器

相关申请的交叉引用

根据35U.S.C.§119(e)，本申请主张享有2009年8月12日递交的序号为61/233,430的美国临时申请的优先权，将其全文引入这里作为参考。

技术领域

本发明涉及一种测试和测量仪器，尤其涉及一种具有误码检测的测试和测量仪器。

背景技术

测试和测量仪器，例如示波器，逻辑分析仪等，可以用于分析数字化数据。例如，示波器可以显示波形，眼图等。逻辑分析仪可以显示数字化数据。但是，数字化数据会包含错误，其会与其他没有错误的数字化数据一起显示。

发明内容

实施方式包括测试和测量仪器，其包括输入端，其被配置成接收信号和输出数字化数据；存储器，其被配置成存储包含参考序列的参考数字化数据；模式检测器，其被配置成检测数字化数据中的参考序列并生成同步信号作为回应；存储器控制器，其被配置成响应所述同步信号使得存储器输出参考数字化数据；以及比较器，其被配置成将存储器输出的参考数字化数据与数字化数据进行比较。

另一实施方式包括一种方法，该方法包括以下步骤：接收来自信号的数字化数据；匹配数字化数据的序列与参考数字化数据的序列；响应所述匹配生成同步信号；响应所述同步信号输出参考数字化数据；比较输出的参考数字化数据与数字化数据。

附图说明

图1为根据实施方式的测试和测量仪器的误码检测器的框图。

图2为图1的比较器的例子的框图。

图3为根据实施方式的输入到比较器的数据的例子的框图。

图4为图1的错误检测器的例子的框图。

图5为根据实施方式的测试和测量仪器的框图。

具体实施方式

各实施方式包括测试和测量仪器及技术，其中数字化数据中的误码可以被检测。如同下文将要进一步详细描述的，在一个实施方式中，检测到的错误可以被分析，用于数据采集等。

图1为根据实施方式的测试和测量仪器的误码检测器的框图。该测试和测量仪器10可以是任何种类的仪器。例如测试和测量仪器10可以是示波器，逻辑分析仪，网络分析仪等。在这一实施方式中，测试和测量仪器10包括输入端12，耦接到输入端12的模式检测器16，存储器18，耦接到输入端12的比较器24，以及耦接到比较器24的错误检测器26。

输入端12被配置成接收信号和输出数字化数据14。在实施方式中，该信号可以是模拟信号，用以表示数字化数据14。例如，输入端12可以包括时钟和数据恢复电路(CDR)。该CDR可以接收编码于信号中的数字化数据14。在另一个实施方式中，输入端12可以包括模数转换器，其被配置成将信号转换为信号的数字化表示。附加电路可以将数字化信号转化为数字化数据14。也就是说，任何能够恢复编码于信号中的数字化数据14的电路都可以用作输入端12。

数字化数据14可以以多种形式表示。例如，数字化数据14可以是串行数据或并行数据。数字化数据14可以包含与数据相关的其他的信息，信号等。例如，如上所述，输入端12可以是CDR。因此，数字化数据14可以包括恢复时钟。在另一个实施方式中，数字化数据14可以包含帧信息，例如帧错误，非法代码信息，例如非法8B/10B代码序列，同步损失信息等。任何这种信息都可以包含在数字化数据14中。在另一个例子中，数字化数据14可以是来自CDR的重新定时的解多工数据(de-multiplexed data)。

存储器18可以是任何种类的存储器。例如，存储器18可以是动态存储器，静态存储器，只读存储器，随机存取存储器等。存储器18可以被配置成存储包括参考序列的参考数字化数据。例如，该参考数字化数据可以是伪随机位序列。该参考序列可以是适合伪随机模式的长度的特殊的一系列1或者一系列零。在另一个例子中，该参考数字化数据可以是使用者定义的模式、工业标准模式等。该参考序列可以是在整个重复模式中唯一的任何数据序列。因此，如同下文将要描述的，参考序列可以用于对齐(align)错误检测。

存储器18可以包括存储器控制器19。该存储器控制器19可以被配置成响应同步信号20引起存储器18输出参考数字化数据22。在一个实施方式中，存储器控制器19可以与存储器18集成。但是，在另一个实施方式中，存储器控制器19可以与存储器18分离。例如，存储器控制器19可以是测试和测量仪器10的控制系统的一部分。

模式检测器16可以被配置成检测数字化数据14中的参考序列并生成同步信号20作为回应。在一个实施方式中，模式检测器16可以是触发系统的一部分。例如，该触发系统可以被配置成检测数字化数据14中的字符，位序列，对齐信息等。该参考序列是在数字化数据14中可以被检测的这种模式的例子。尽管模式检测器16已经被描述为其他电路的一部分，但是模式检测器16可以与这种其他系统分离，例如作为至触发电路34的输入端。

模式检测器16可以被配置成输出同步信号20。该同步信号20可以是单个信号或多个信号。例如，同步信号20可以包含与数字化数据14中的参考序列的对齐有关的信息。数字化数据14可以是多位宽。同步信号20可以包括关于参考序列从哪一位开始的指示。在另一个例子中，例如利用8B/10B编码，数字化数据14可以分组成10位为一块。参考序列可以跨越多于一个的这种块。同步信号20可以指示数字化数据14的哪些块包含参考序列，哪些块具有参考序列的开始等。

在一个实施方式中，响应同步信号20，存储器18可以被设置成输出参考数字化数据22。输出的参考数字化数据22可以被适当地与数字化数据14对齐，以使输出到比较器24的参考数字化数据22可以是在数字化数据14中所预期的数据。尽管参考序列可以是产生同步信号20的序列，但是参考序列可以是，但不一定是，从存储器18输出的参考数字化数据22的开始。例如，自参考序列的识别以来已经过去一定的时间量。参考数字化数据22的输出可以被适当地控制以使即使参考序列不再出现在数字化数据14中，适当的参考数字化数据22也能够对应于目前所期望的数字化数据14而被输出。在一个实施方式中，同步信号20可以反映这种偏移。

比较器24可以被配置成将存储器输出的参考数字化数据22与数字化数据14进行比较。上述比较可以以多种形式进行。在一个实施方式中，比较器24可以被配置成并行地比较参考数字化数据22的位与数字化数据14的位。比较器28的输出值可以是指示数字化数据14的相关位是否与参考数字化数据22匹配的并行数据。

比较器24的输出值可以被提供给错误检测器26。该错误检测器26可以被配置成响应所述比较28执行数字化数据的各种分析。例如，如同下文将要进一步详细描述的，错误检测器26可以被配置成指示是否某个位有错误，计算错误的数量，指示一个或多个错误的位的位置，指示错误率等。该信息可以以错误信号32表示。

而且，测试和测量仪器10可以具有与错误检测器26耦接的持续时间计数器27。持续时间计数器27可以被配置成重置错误检测器26，使能错误检测器26等。该持续时间计数器也可以被配置成输出持续时间。因此，逝去的时间可以用于计算错误率，在一段时间内选通(gate)错误检测等。

在另一个实施方式中，持续时间计数器26可以被配置成计算过去的位的数目。例如，持续时间计数器26可以被配置成接收数字化数据14。在另一个实施方式中，持续时间计数器26可以被配置成接收与数字化数据14有关的时钟信号。由此，持续时间计数器26可以确定过去的位的数目。因此，错误率，例如每过去的位中的错误位，可以被计算。

而且，持续时间计数器26可以被配置成测量任何与数字化数据14有关的跨度。也就是，如上所述，位的时间和数目可以在错误分析中使用。但是，其他因子也可以被使用，例如帧的数目，码字的数目等。

错误信号32和同步信号20可以被输入选择器30。该选择器30可以被配置成在错误信号32、同步信号20、其他信号等中进行选择。选择的信号36可以被输入触发电路34。尽管来自模式检测器16的同步信号20已经被描述成输入到选择器30，但是同步信号20和/或错误信号32可以在没有在其他信号中进行选择的情况下被提供给触发电路34。

因此，由于错误信号32可用于触发电路34，测试和测量仪器10的采集可以响应于错误信号32而被触发。例如，采集可以因单个错误、多个错误、数字化数据14中的特殊位置的错误等而被触发。由此，使用者可以将注意力集中在数字化数据14的错误部分上。

在一个实施方式中，参考数字化数据可以是使用者定义的数字化数据。如同到存储器18的虚线输入所示出的，从输入端12接收的数字化数据14可以被输入到存储器18。因此，数字化数据14可以被存储于存储器18之中。由此，存储的数字化数据14可以作为参考数字化数据22使用。

由此，参考数字化数据22不需要被限定为预定的序列，由算法生成的序列等。参考数字化数据可以是具有合适的参考序列的使用者所期望的任何数据序列。一旦使用者数字化数据被存储在存储器18中，参考序列就被确定了。例如，使用者可以提供模式内的序列的地址，使用者确定唯一序列，存储器控制器19或其他处理器可以将该唯一序列定位在储存的使用者数字化数据中，存储器控制器19可以搜索使用者数字化数据中的唯一序列，等等。由此，这样的参考序列可以被提供给模式检测器16用于随后使用者数字化数据与新输入的数字化数据14之间的比较。

图2为图1的比较器的例子的框图。在该实施方式中，比较器24包括多个独立比较器46。每个比较器46被配置成接收参考数字化数据22和数字化数据14的子集。例如，子集40，42和44代表数字化数据14的不同部分。如同下文将要进一步详细描述的，子集40，42和44可以但不一定是来自数字化数据14的相同时间片(time slice)。

比较器46的输出端可以被耦接到选择器48。该选择器被配置成在比较器46的输出值中为比较器24的输出值28进行选择。由此，选择的比较可以在相对于数字化数据14的多个位置中的任何一个中发生。在一个实施方式中，尽管参考数字化数据22的输出值已经在上文被描述成在比较器24处与所预期的数字化数据14对齐，但是数字化数据14的各块的粒度(granularity)可以导致未同时出现的数字化数据14的参考序列跨度位置。

图3为根据实施方式的输入到比较器的数据的例子的框图。在一个实施方式中，每一个块52可以是8B/10B编码序列的十位序列。参考序列54的对齐可以取决于输入端12接收的信号的相对相位。特殊块52之中的对齐可以是预定的。例如，可以接收8B/10B编码数据的输入端12可以被配置成对齐进入块52的数字化数据14的输出值。但是，这个例子中的参考序列54跨越四个块52。由于参考序列54可以自任一个块52开始，多个块52可以被设置成被并行地分析，以便不管参考序列54的开始块52，整个参考序列54将在所提供的多个块中出现。

在这一例子中，可以用于比较器24的数字化数据50为七个块52宽。也就是说，如果来自输入端的数字化数据14通常是四个块宽，则另外的三个块可以被缓冲、延迟等，以使之前的数字化数据14可以和当前的数字化数据14基本同时地呈现。所述缓冲、延迟等可以在比较器24、输入端12等中按照需要来执行。

在这一例子中，参考序列54为四个块52长。参考序列54出现在偏移了一个块的数字化数据50中。尽管参考序列54有四个块52，与上述的数字化数据14的宽度相似，但是参考序列54可以具有任意长度。

在一个实施方式中，图2的比较器46的数目可以是四个。每一个比较器46可以具有数字化数据50的相应部分作为输入。例如，第一比较器46可以具有块52-1至52-4输入作为数字化数据50的所述相应部分。第二比较器46可以具有块52-2至52-5输入作为所述相应部分。第三比较器46可以具有块52-3至52-6输入作为所述相应部分。第四比较器46可以具有块52-4至52-7输入作为所述相应部分。因此，

在这个例子中，参考序列54被包含于与块52-2至52-4对齐的数字化数据50中。由此，当其他比较器的输出值不是合适的输出值的时候，第二比较器46的输出值可以是合适的输出值。参考图2，选择器48的选择可以是响应同步信号20而进行的。如上所述，同步信号20可以具有与参考序列和数字化数据14的对齐有关的信息。也就是，同步信号20可以指示出块52-2至52-5是适合用于比较的块。

在一个实施方式中，提供M+N-1个块52，其中，M是参考序列的块长度，而N是数字化数据14的块宽度。例如，对于具有块长度四的参考序列54和具有块宽度四的数字化数据14，提供给比较器24的数字化数据50可以包括七个块52。可以使用四个比较器46，因为在七个块52中存在参考序列可能出现的四个位置，由此指示参考数字化数据22与数字化数据14的对齐。在另一例子中，如果数字化数据14块宽度为二而参考序列54为四，则数字化数据50可以包括五个块52。

而且，尽管上文描述块52为十个位宽，但块52仍可以是任意宽度，包括一个位宽。另外，在一个实施方式中，比较器46的数量可以等于数字化数据14的块宽度。也就是，数字化数据14的每一个块52可以包括参考序列的开始。

注意尽管参考序列已经用于讨论参考数字化数据22与数字化数据14的对齐，但是该参考序列仅仅用于举例说明。无论是输出的参考数字化数据22的什么序列都可以与数字化数据14进行比较。也就是，参考序列用于讨论数字化数据14中的唯一序列的对齐。

图4为图1的错误检测器的实施例的框图。在该实施方式中，多种不同的电路可以用于分析比较器24的输出值28。或门60可以合并输出值28的信号。例如，输出值28可以是并行输出，其中每一个位代表数字化数据14的相应位中是否出现错误。输出值28可以被合并成单一错误信号66。

在另一例子中，错误的数量可以被计算。例如，错误数量解码器62可以将输出值28解码为数字。错误数量解码器62可以接收40位宽的比较输出值28并将输出值28转换成至少6位宽的数68以适应高达40个误码。

在另一例子中，错误的位置可以被解码。错误位置解码器64可以被配置成识别比较输出值28中的错误的位置。例如，错误位置70可以表示在比较输出值28的40个输入位中错误所处的位。尽管一个错误被用作例子，但是错误位置解码器64可以识别多个错误的位置。

尽管错误检测器26和错误检测器26的各部分的例子已经被描述为与比较器24分离，但是错误检测器26的电路可以与比较器24相结合。例如，错误位置解码器64也可以使用同步信号20作为输入值以识别错误发生在数字化数据14的哪个位。而且，尽管多错误分析电路已经被描述，但是一个或多个的任何组合也可以按照需要被用于错误检测器26中。

图5为根据实施方式的测试和测量仪器的框图。在这一实施方式中，测试和测量仪器100包括输入端101，其被配置成接收输入信号102。数字化器104耦接到输入端101并被配置成将输入信号102数字化为数字化信号106。数字化信号106可以被采集电路108采集。在一个实施方式中，输入端101，数字化器104，以及采集电路108可以是示波器，逻辑分析仪等的通道。

另外，测试和测量仪器100还可以包括数据恢复电路110。数据恢复电路110可以恢复编码于输入信号102中的数字化数据112。尽管数字化器104和数据恢复电路110都可以以某种方式将输入信号102数字化，但数字化器104和数据恢复电路110可以执行不同的数字化操作。例如，数字化器104可以是示波器的十位模数转换器。由此，数字化信号106是模拟输入信号102的数字化型式。相比之下，数据恢复电路110可以将编码于模拟输入信号102中的数字化数据恢复。

数据恢复电路110可以是各种电路。例如，类似于上述的输入端12，数据恢复电路可以是时钟和数据恢复电路(CDR)、解调器，例如正交幅度调制(QAM)解调器，或者调频(FM)解调器、光接收器、或任何可以恢复编码于输入信号102中的数字化数据的其他电路。

结果，恢复的数字化数据112可以被提供给误码触发器114。误码触发器114可以是上述的误码触发器系统。采集电路108的采集可以响应误码触发器被触发。由此，一种格式的数据的表示，例如数字化模拟信号格式，可以响应于编码于输入信号102中的误码或任何其他所得到的信息而被采集。

尽管误码触发器114已经被描述为触发采集电路108的采集，但是其他的触发电路也可以与误码触发器114相结合使用。因此，误码可以被合并到任何简单或复杂的触发等式(trigger equation)中。

尽管已描述了特定实施例，但是将会认识到本发明的原理不限于这些实施例。在不偏离如在后面的权利要求中所阐述的本发明的原理的情况下完成变化和修改。

Claims (20)

1.一种测试和测量仪器，包括：

输入端，其被配置成接收信号和输出数字化数据；

存储器，其被配置成存储包含参考序列的参考数字化数据；

模式检测器，其被配置成检测数字化数据中的参考序列并生成同步信号作为回应；

存储器控制器，其被配置成响应所述同步信号使得存储器输出参考数字化数据；以及

比较器，其被配置成将存储器输出的参考数字化数据与数字化数据进行比较。

2.如权利要求1的测试和测量仪器，所述比较器被称为第一比较器，其中第一比较器包括：

多个第二比较器，每个第二比较器被配置成将参考数字化数据与数字化数据的子集进行比较；以及

选择器，其被配置成从第二比较器的输出值中为第一比较器的输出进行选择。

3.如权利要求2的测试和测量仪器，其中：

参考序列被存储在M个块中；

数字化数据具有N个块的块宽度；

第一比较器被配置成接收在M+N-1个块中的数字化数据；以及

第一比较器包括N个第二比较器。

4.如权利要求1的测试和测量仪器，进一步包括错误检测器，其被配置成响应于所述比较器检测数字化数据中的误码。

5.如权利要求4的测试和测量仪器，其中错误检测器进一步被配置成响应于所述比较器识别数字化数据中的误码的位置。

6.如权利要求4的测试和测量仪器，其中错误检测器进一步被配置成响应于所述比较器识别数字化数据的一部分中的误码的数量。

7.如权利要求4的测试和测量仪器，进一步包括选择器，其被配置成在错误检测器的输出值与同步信号之间进行选择。

8.如权利要求1的测试和测量仪器，进一步包括触发电路，其被配置成响应于所述比较器来触发信号的采集。

9.如权利要求1的测试和测量仪器，其中，存储器被配置成存储数字化数据作为参考数字化数据。

10.一种方法，包括：

从信号接收数字化数据；

将数字化数据的序列与参考数字化数据的序列进行匹配；

响应所述匹配以生成同步信号；

响应所述同步信号来输出参考数字化数据；以及

将输出参考数字化数据与数字化数据进行比较。

11.如权利要求10的方法，进一步包括响应输出的参考数字化数据与数字化数据的比较来触发信号的采集。

12.如权利要求10的方法，进一步包括响应输出的参考数字化数据与数字化数据的比较来识别数字化数据中的误码。

13.如权利要求10的方法，进一步包括记录使用者数字化数据作为参考数字化数据。

14.如权利要求13的方法，进一步包括识别使用者数字化数据的唯一序列作为参考数字化数据的序列。

15.如权利要求10的方法，进一步包括：

检测参考数字化数据的序列与数字化数据的对齐；以及

响应所述对齐的检测来生成同步信号。

16.如权利要求14的方法，进一步包括从多个比较器的输出值中选择输出值作为错误信号，其中每个比较器被配置成将参考数字化数据与数字化数据进行比较。

17.一种测试和测量仪器，包括：

输入端，其被配置成接收输入信号；

数字化器，其耦接到输入端并被配置成将输入信号数字化为数字化信号；

采集电路，其被配置成采集数字化信号；

数据恢复电路，其耦接到输入端并被配置成将编码于输入信号中的数字化数据恢复；和

误码触发电路，其被配置成响应数字化数据中的误码来触发采集电路的采集。

18.如权利要求17的测试和测量仪器，其中误码触发电路包括：

模式检测器，其被配置成识别数字化数据中的参考数字化数据的参考序列；

存储器，其被配置成响应模式检测器来存储参考数字化数据并输出参考数字化数据；以及

比较器，其被配置成将数字化数据与输出参考数字化数据进行比较。

19.如权利要求18的测试和测量仪器，其中误码触发电路进一步包括错误检测器，所述错误检测器耦接到比较器并被配置成响应所述比较器来识别数字化数据中的误码的位置。

20.如权利要求19的测试和测量仪器，其中误码触发电路进一步包括选择器，所述选择器被配置成从比较器的输出值和模式检测器的输出值中进行选择。

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