CN102565482A - 数字示波器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明的数字示波器控制方法，包括：判断轨迹强度计算器是否产生新的波形轨迹的强度信息，当产生了新的波形轨迹的强度信息，则执行第一动态荧光步骤，当没有产生新的波形轨迹的强度信息，则执行第二动态荧光步骤；第一动态荧光步骤：在第一时段，对最新的累加强度信息进行衰减，将衰减后的累加强度信息和轨迹强度计算器新产生的波形轨迹的强度信息累加，作为最新的累加强度信息；在第二时段，将最新的累加强度信息输出至显示部件；第二动态荧光步骤：在第三时段，对最新的累加强度信息进行衰减；在第四时段，将衰减后的累加强度信息输出至显示部件，并刷新最新的累加强度信息。采用本发明方法，数字示波器测量准确性较高、不丢失波形。

Description

数字示波器及其控制方法

  

技术领域

本申请涉及数字示波器技术，具体涉及一种数字示波器及其控制方法。

背景技术

传统的模拟示波器的显示系统采用阴极射线管（Cathode Ray Tube，CRT）。由于CRT具有很好的荧光效果，即荧光粉的激活效果，它会随时间推移，使被显示的波形轨迹由亮变暗，从而可以体现出波形两个方面的特征，是轨迹本身的变化情况，是轨迹重现的频度。

目前数字示波器的显示系统大多是采用液晶显示（Liquid crystal display，LCD）屏，其屏幕好比是二维的像素阵列，每个像素位置都可以由行地址和列地址唯一地确定。通过控制每个像素的“开”或“关”可以使LCD显示屏上的像素立即呈现“亮”或“关闭”。虽然LCD显示屏本身并不具备CRT的荧光效果，但LCD显示屏上的每个像素的亮度是可以控制的，比如利用4位深度的存储器就可以控制亮度具有15个等级和关闭状态，当利用具有更多位的存储器时还可以使每个像素具有更加精细的亮度等级。

利用LCD显示屏的每个像素的亮度等级控制方法，不仅可以控制LCD显示屏像素的亮度和颜色，还可以仿真荧光效果，如当前最为常见的静态荧光效果和动态荧光效果。

对于静态荧光效果而言，其实现原理是根据触发发生后的时间窗口内同一幅度值上信号出现的次数，或还根据轨迹本身的变化情况来为采集到的波形轨迹设定加权值，使该加权值可以反映时间窗口内轨迹重现的频度（如，对触发发生后的时间窗口内出现同幅度值的次数进行加权统计计算，出现的次数多，加权值就高，出现的次数少，加权值就小）和/或轨迹本身的变化情况（如，两个采样点之间变化快，使加权值小；采样点之间变化慢，使加权值大）。轨迹的加权值通常也被称为轨迹的强度值或强度信息。将轨迹的强度信息施加到LCD显示屏上，就可以使LCD显示屏呈现静态荧光效果。

在使LCD显示屏呈现静态荧光效果时，为防止信号强度无限增加，在时间窗口到来时，需清除上一时间窗口保存下来的强度信息，重新依据上述原则，为LCD显示屏施加关于新的轨迹的强度信息。由于静态荧光效果实际是一种固定强度的显示效果，也是常说的概率方式的显示效果，实现静态荧光显示效果不需要占用系统时间来处理时间窗口之间的关联信息，因此，采用静态荧光效果的数字示波器可以具有较高的波形捕获率。但同时，由于静态荧光效果下时间窗口之间的强度信息缺少有机的联系，往往使用户无法分辨波形轨迹出现的先后顺序。

另一种仿真荧光效果是动态荧光效果，工作原理很类似CRT的荧光粉活跃曲线，新到来的轨迹强度最大（最活跃），随着时间推移轨迹强度会减小，直至为零，即，最近出现的轨迹强度最大，越早出现的轨迹强度越小，甚至消失。因此动态荧光效果能够较好地反映整个时间尺度下的轨迹重现频度和轨迹的先后时间关系。但是，由于动态荧光效果是一种可变强度方式的显示效果，也是常说的实时显示方式，为了实现动态荧光效果，数字示波器必须占用极大的系统资源对残余轨迹信息进行不断地衰减处理，而且，必须在完成对残余轨迹信息衰减处理之后，才能叠加新的波形轨迹，因此，对于采用动态荧光效果的示波器而言，耗费资源较大，且波形捕获率较低，以致时常无法捕捉和观察到某些瞬间即逝的波形轨迹。

无论是静态荧光效果和动态荧光效果，都会面临问题，就是当触发速率降低，导致新的轨迹出现的速度降低，甚至是一段时间内没有新的轨迹出现时，示波器如何处理这种情况？

专利号为99102343.9、申请日为1999.2.15的中国发明专利说明书公开了一种在电子数据获取仪器中控制光栅化动作以便产生波形显示的方法，方法包括如下步骤：

(a)重复地获取新的代表电子信号波形的数据系列，并且把数据系列以数据-地址对系列的形式存储在存储器中；

(b)把来自存储器的数据-地址对系列光栅化，以便产生用于存储在光栅存储器中的光栅扫描显示图像；

(c)判定新的数据-地址对系列是否准备好进行光栅化；

(d)如果根据步骤(c)的判定，新的数据-地址对系列已准备好进行光栅化，则再次对先前的光栅化的数据-地址对系列执行步骤(b)；以及

(e) 如果根据步骤(c)的判定，新的数据-地址对系列没准备好进行光栅化，则再次对先前光栅化的数据-地址对系列执行步骤(b)。

可见，该专利的方法主要是在没有触发，即没有新的轨迹到来时，将旧的数据-地址对系列再次光栅化。这种方法虽然能够稳定示波器的亮度，但是却造成了以下问题：

(1)将“先前光栅化的数据-地址”再次用于光栅化意味着将旧的轨迹视为新的轨迹再用一次，这并不是测量的真实结果，会导致用户看到的测量结果不准确，迷惑用户。

(2)将先前光栅化的数据-地址再次光栅化是需要一定的处理时间，如果在这个时间内，示波器获得了新的轨迹，那么将会错过新轨迹的显示或者显示不及时，进一步导致测量结果不准确。

发明内容

本发明的目的之一在于，克服现有技术存在的会错过新轨迹的显示或者显示不及时的问题，提供一种数字示波器的控制方法。

本发明的另一个目的在于，提供采用上述控制方法的数字示波器。

一种数字示波器的控制方法，该数字示波器包括轨迹强度计算器、轨迹强度合成器和显示部件；轨迹强度计算器用于产生波形轨迹的强度信息；轨迹强度合成器用于依据轨迹强度计算器产生的波形轨迹的强度信息，生成累加强度信息；显示部件用于依据累加强度信息显示波形；方法包括：判断轨迹强度计算器是否产生新的波形轨迹的强度信息，如果产生了新的波形轨迹的强度信息，则执行第一动态荧光步骤，如果没有产生新的波形轨迹的强度信息，则执行第二动态荧光步骤；其中，第一动态荧光步骤：在第一时段，对最新的累加强度信息进行衰减，将衰减后的累加强度信息和轨迹强度计算器新产生的波形轨迹的强度信息累加，作为最新的累加强度信息；在第二时段，将最新的累加强度信息输出至显示部件； 第二动态荧光步骤：在第三时段，对最新的累加强度信息进行衰减；在第四时段，将衰减后的累加强度信息输出至显示部件，将衰减后的累加强度信息作为最新的累加强度信息。

在本发明的实施方式中，第二动态荧光步骤中，在第三时段，如果轨迹强度计算器产生新的波形轨迹的强度信息，则结束第二动态荧光步骤而执行第一荧光步骤；在第四时段，如果轨迹强度计算器产生新的波形轨迹的强度信息，则将累加强度信息与轨迹强度计算器产生的新的波形轨迹的强度信息进行累加，作为最新的累加强度信息，待衰减后的累加强度信息输出至显示部件完成后，结束第二动态荧光步骤。

在本发明的实施方式中，第二动态荧光步骤的第三时段包括，在轨迹强度计算器产生新的波形轨迹的强度信息时，停止对累加强度信息进行衰减，然后执行第一荧光步骤。 

在本发明的实施方式中，第一动态荧光步骤中，在第二时段，如果轨迹强度计算器产生了新的波形轨迹的强度信息，则将累加强度信息与轨迹强度计算器产生的新的波形轨迹的强度信息进行累加，作为最新的累加强度信息。

在本发明的实施方式中，将累加强度信息与轨迹强度计算器产生的新的波形轨迹的强度信息进行累加包括将累加强度信息衰减后与轨迹强度计算器产生的新的波形轨迹的强度信息进行累加。

一种数字示波器，包括：轨迹强度计算器，用于产生波形轨迹的强度信息；

轨迹强度合成器，用于依据轨迹强度计算器产生的多个波形轨迹的强度信息，生成累加强度信息；显示部件，用于依据累加强度信息显示波形；控制器，用于判断轨迹强度计算器是否产生新的波形轨迹的强度信息，如果产生了新的波形轨迹的强度信息，则执行第一动态荧光步骤，如果没有产生新的波形轨迹的强度信息，则执行第二动态荧光步骤；其中，第一动态荧光步骤：在第一时段，控制器控制轨迹强度合成器对最新的累加强度信息进行衰减，将衰减后的累加强度信息和轨迹强度计算器新产生的波形轨迹的强度信息累加，作为最新的累加强度信息；在第二时段，控制器控制轨迹强度合成器将最新的累加强度信息输出至显示部件；第二动态荧光步骤：在第三时段，控制器控制轨迹强度合成器对最新的累加强度信息进行衰减；在第四时段，控制器控制轨迹强度合成器将输出至显示部件，将衰减后的累加强度信息作为最新的累加强度信息。

在本发明的实施方式中，轨迹强度合成器包括累加装置、衰减装置、第一存储器和第二存储器，第一动态荧光步骤进一步包括：在第一时段，衰减装置对第一存储器中的累加强度信息进行衰减，累加装置将衰减后的累加强度信息和轨迹强度计算器新产生的波形轨迹的强度信息累加，存入第一存储器和第二存储器；在第二时段，第二存储器中的累加强度信息输出至显示部件；第二动态荧光步骤进一步包括：在第三时段，衰减装置对第一存储器中的累加强度信息进行衰减，存入第二存储器；在第四时段，控制第二存储器中的累加强度信息输出至显示部件，将第一存储器作为第二存储器，同时将第二存储器作为第一存储器。

在本发明的实施方式中，第二动态荧光步骤进一步包括，在第三时段，如果轨迹强度计算器产生新的波形轨迹的强度信息，则结束第二动态荧光步骤而执行第一荧光步骤；在第四时段，如果轨迹强度计算器产生新的波形轨迹的强度信息，则累加装置将第一存储器中的累加强度信息与轨迹强度计算器产生的新的波形轨迹的强度信息进行累加，保存至第一存储器，待第二存储器中的累加强度信息输出至显示部件完成后，结束第二动态荧光步骤。

在本发明的实施方式中，第二动态荧光步骤的第三时段包括，在轨迹强度计算器产生新的波形轨迹的强度信息时，停止对累加强度信息进行衰减，然后执行第一荧光步骤。

在本发明的实施方式中，第一动态荧光步骤进一步包括，在第二时段，如果轨迹强度计算器产生了新的波形轨迹的强度信息，则累加装置将第一存储器中的累加强度信息与轨迹强度计算器产生的新的波形轨迹的强度信息进行累加，存入第一存储器。

本发明的数字示波器及其控制方法，由于在没有新的波形轨迹到来（即没有触发到来）时，执行第二动态荧光步骤，即采用已经完成光栅化的累加强度衰减并显示，而不是将上一次的数据-地址对再次光栅化，因此可以大大减少处理时间。

另外，在第二动态荧光步骤的第三时间段T3，由于数字示波器还在对累加强度信息进行衰减，当轨迹强度计算器产生新的波形轨迹的强度信息时，本发明又可以及时中断第二荧光步骤的执行，及时的恢复正常的第一荧光步骤的执行，因此使得本发明数字示波器显示的波形轨迹更为及时、准确。

另外，在第二动态荧光步骤的第四时间段T4，由于已经数字示波器已经将衰减后的累加强度信息送到显示部件显示，如果此时中断第二动态荧光步骤会使显示也中断，用户体验不好。因此，本发明的数字示波器及其控制方法使衰减后的累加强度信息继续输出显示，同事将新的波形轨迹的强度信息与累加强度信息进行累加并保存，这样，在下一次显示的时候，上述新的波形轨迹就会显示出来而不会丢失。

 

附图说明

图1为根据本发明的示范性实施例的数字示波器100的结构说明图。

图2为根据本发明示范性实施例的数字示波器100执行的控制过程200的流程图。

图3为根据本发明又一示范性实施例的数字示波器300的结构说明图。

 

具体实施方式

以下参考附图详细描述根据本发明实施例的数字示波器及其控制方法。

图1为根据本发明的示范性实施例的数字示波器100的结构说明图。

参考图1，数字示波器100包括测量部件101、轨迹强度计算器102、轨迹强度合成器103、显示部件104、触发器105和中央控制器106。

测量部件101接收被测信号，对被测电信号进行信号整理，并执行数字采样。测量部件101在将经过信号整理的被测信号输出至触发器105的同时，还得到并输出数字采样信号。

触发器105根据测量部件101产生的经过信号整理的被测信号或其输出的数字采样信号产生触发信号。触发器105可以具有多种触发类型，比如：边沿触发类（上升沿、下降沿、上升沿&下降沿）、脉冲宽度触发类（大于、小于或等于设定的脉冲宽度）、斜率触发类（大于或小于设置的上升或下降时间）、时间设置类（设置上升或下降时间或时间窗）等。当测量部件101接收的被测信号或其输出的数字采样信号符合触发条件时，触发器105可以产生触发信号，并将触发信号输出到中央控制单元106。中央控制单元106根据触发器105输出的触发信号，控制轨迹强度计算器102从测量单元101采集数字采样信号。

需要说明的一点是，示波器100也可以接收来自示波器100的外部或内部其他的部件的触发信号，中央控制单元106也可以根据这些触发信号，控制轨迹强度计算器102从测量单元101采集数字采样信号。

在本实施例中，轨迹强度计算器102接收来自测量部件101的数字采样信号，并根据数字采样信号计算出波形轨迹的强度信息。

具体而言，轨迹强度计算器102在接收到关于被测信号的采样信息后，执行如下操作：

1.              在来自测量单元101的数字采样信息中，依次根据每两个相邻采样点的幅度差值的大小，即根据每两个相邻采样点的幅度值的差值的绝对值的大小,设定两个采样点中的后采样点的强度，从而得到一组反映数字采样信号中全部采样点的幅度值变化情况的强度值。在关于幅度值变化情况的强度值计算时，对应幅度变化大的采样点，可以设置较小的强度值，反之则设置较大的强度值。强度的具体取值可以由函数计算或通过查表方式来获得。

2.              根据显示部件104中的LCD显示器108的像素数目、示波器100的显示时基和测量部件101的采样率，将上述关于数字采样信号中各个采样点的强度值按采样先后顺序划分入多个时间窗口中，进行压缩合并处理，可以形成用于在LCD显示器108上显示波形轨迹的强度信息。在LCD显示器108上，显示器108的横轴对应波形轨迹的时间轴，纵轴对应波形轨迹的幅度值，横轴上的每个时间点对应时间窗口。在波形轨迹的强度信息中，对应时间点可以有多个轨迹点的强度信息，每个轨迹点的强度值均是由对应同一时间窗口、同一幅度值的或多个采样点的强度值计算而得。在现有技术中，对于波形轨迹的同一时间窗口上的每个轨迹点的强度值的计算有多种方法，对于本实施例而言，采用了点显示方式和矢量显示方式两种，用户可以选择。

对于点显示方式：通过对同一时间窗口内的每幅度值，统计采样点出现的次数，使采样点出现的次数多，强度值就高，出现的次数少，强度值就小，由此可以计算出对应该时间窗口的所有轨迹点的强度值。

对于矢量显示方式：不仅需要计算出每个时间窗口中的每个轨迹点的强度值，还需根据每两个轨迹点的强度值，计算出每两个轨迹点之间的各个中间点的强度值，在计算每两个轨迹点之间的各个中间点的强度值时，可以根据两个采样点之间的幅值变化快慢确定其强度的大小，变化快使其强度值小，变化慢，使其强度值大。

根据不同的应用，轨迹强度计算器102可以采用不同的波形轨迹的强度计算方法来计算波形轨迹的强度信息。这些方法均可以在现有技术中找到，为简洁起见，在本文中不再进行详细描述。

在本实施例中，在中央控制器106的控制下，轨迹强度合成器103接收轨迹强度计算器102输出的波形轨迹的强度信息，生成用于驱动显示部件104的累加强度信息。

中央控制器106判断轨迹强度计算器102是否产生新的波形轨迹的强度信息，如果产生了新的波形轨迹的强度信息，则执行第一动态荧光步骤，如果没有产生新的波形轨迹的强度信息，则执行第二动态荧光步骤。在本实施例中，中央控制器106是通过判断触发器105是否输出触发信号来判断轨迹强度计算器102是否产生新的波形轨迹的强度信息的。具体是：中央控制器106判断触发器105是否产生新的触发信号，如果产生了新的触发信号，则执行第一动态荧光步骤，如果没有产生新的触发信号，则执行第二动态荧光步骤。

第一动态荧光步骤：在第一时段T1，中央控制器106控制轨迹强度合成器303对最新的累加强度信息进行衰减，将衰减后的累加强度信息和轨迹强度计算器102新产生的波形轨迹的强度信息累加，作为最新的累加强度信息；在第二时段T2，中央控制器106控制轨迹强度合成器303将最新的累加强度信息输出至显示部件104； 

第二动态荧光步骤：在第三时段T3，中央控制器106控制轨迹强度合成器303对最新的累加强度信息进行衰减；在第四时段T4，中央控制器106控制轨迹强度合成器303将衰减后的累加强度信息输出至显示部件104，将衰减后的累加强度信息作为最新的累加强度信息。

在本实施例中,显示部件104包括强度映射装置107和LCD显示器108。强度映射装置107接收来自轨迹强度合成器103输出的累加强度信息，将该累加强度信息映射为LCD显示器108的亮度，在对应LCD显示器的像素位置，轨迹强度合成器103输出不同的累加强度信息时，强度映射装置107可以使LCD显示器108的该像素位置呈现不同的亮度。作为举例说明，针对不同的应用，或根据液晶显示器108的特性，强度映射装置107也可以进行色阶、灰度、单色、彩色或对比度映射。作为又举例说明，在示范性实施例中，LCD显示器108的屏幕像素可以为400×700。

为了进一步说明本示范性实施例的示波器100，下面结合参照图1、图2对示波器100的控制方法进行进一步说明：

图2示出了根据本发明示范性实施例的数字示波器100执行的控制过程200的流程图。

结合参照图1、图2，在步骤220，中央控制器106判断触发器105是否产生新的触发信号，如果产生了新的触发信号，则执行第一动态荧光步骤230，如果没有产生新的触发信号，则执行第二动态荧光步骤240。

步骤230：在第一时段T1，中央控制器106控制轨迹强度合成器303对最新的累加强度信息进行衰减，将衰减后的累加强度信息和轨迹强度计算器102新产生的波形轨迹的强度信息累加，作为最新的累加强度信息；在第二时段T2，中央控制器106控制轨迹强度合成器303将最新的累加强度信息输出至显示部件104。

在本实施例中的步骤230中，首先，在该第一时间段T1，对轨迹强度合成器103中的最新的累加强度信息进行衰减，然后，将衰减后的累加强度信息和轨迹强度计算器102新产生的波形轨迹的强度信息累加在一起形成新的累加强度信息。此后，中央控制器106控制轨迹强度合成器303将最新的累加强度信息输出至显示部件104。 

由于在时间段T2过程中，触发器105可能产生新的触发信号，即捕获了新的波形轨迹，同时轨迹强度计算器102由于完成了T1时间段的工作也处于空闲状态，可以输出对应该新的波形轨迹的新的波形轨迹的强度信息。因此，在时间段T2过程中，轨迹强度计算器102产生了新的波形轨迹的强度信息时，轨迹强度合成器103将累加强度信息与轨迹强度计算器产生的新的波形轨迹的强度信息进行累加，作为最新的累加强度信息。这样处理的优点在于：尽可能使轨迹强度计算器102处于工作状态而不是使之空闲，进而捕获更多的波形轨迹而不遗漏，在下一次输出显示的时候就可以将在时间段T2所捕获的波形轨迹显示出来。

在另外的实施方式中，在时间段T2过程中，轨迹强度计算器102产生了新的波形轨迹的强度信息时，轨迹强度合成器103先将累加强度信息进行衰减，然后再将累加强度信息与轨迹强度计算器产生的新的波形轨迹的强度信息进行累加，作为最新的累加强度信息。这样处理的优点在于：有利于用户根据亮度来判断T2时间段捕获的波形轨迹的时间顺序关系。

步骤240：在第三时段T3，中央控制器106控制轨迹强度合成器303对最新的累加强度信息进行衰减；在第四时段T4，中央控制器106控制轨迹强度合成器303将衰减后的累加强度信息输出至显示部件104，将衰减后的累加强度信息作为最新的累加强度信息。

在本实施例中的步骤230中，首先，中央控制器106控制轨迹强度合成器303对最新的累加强度信息进行衰减。然后，中央控制器106控制轨迹强度合成器303将衰减后的累加强度信息输出至显示部件104，将衰减后的累加强度信息作为最新的累加强度信息。

步骤240是在步骤220中判断没有新的触发信号的情况下才执行的，但是在执行步骤240的过程中，触发器105仍然有可能产生新的触发信号，即轨迹强度计算器102仍然可能产生新的波形轨迹的强度信息。因此，在本实施方式中，如果在第三时间段T3，轨迹强度计算器102产生了新的波形轨迹的强度信息，则中央控制器106控制轨迹强度合成器303停止第二动态荧光步骤，即停止对最新的累加强度信息进行衰减，而基于该最新的累加强度信息和新的波形轨迹的强度信息去执行第一荧光步骤。如果在第四时间段T4，轨迹强度计算器102产生了新的波形轨迹的强度信息，由于已经将衰减后的累加强度信息输出至显示部件104，因此与步骤230的第二时间段T2类似的，将衰减之前的累加强度信息与的新的波形轨迹的强度信息进行累加，作为最新的累加强度信息。

在另外的实施方式中，如果在第四时间段T4，轨迹强度计算器102产生了新的波形轨迹的强度信息，将衰减之后的累加强度信息与的新的波形轨迹的强度信息进行累加，作为最新的累加强度信息。

无论是执行步骤230还是执行步骤240，完成以后都会回到步骤220重新进行判断。

在首次执行步骤230或者步骤240、轨迹强度合成器103内尚未保存任何累加强度信息时，轨迹强度合成器103可以输出初始值。例如，初始值可以为0。

在上述实施例中，轨迹强度合成器103可以仅采用存储器，以用于储存处理过程中的累加强度信息和衰减后的累加强度信息。另一方面，为了提高波形捕获率，本申请还提出一种包括两个存储器的轨迹波形合成器结构。以下参考图3对其进行详细说明。

图3示出了根据本发明又一示范性实施例的数字示波器300的结构说明图。

参考图3，在本示范性实施例中，数字示波器300包括测量部件101、轨迹强度计算器102、轨迹强度合成器303、显示部件104、触发器105和中央控制器306。数字示波器300所包括的测量部件101、轨迹强度计算器102、显示部件104和触发器105与图1所示的数字示波器100相同，为简洁起见，不再详细描述。

在本示范性实施例中，轨迹强度合成器303进一步包括第一强度存储器310、第二强度存储器320、衰减器330、累加器340、多路开关MUX 350和多路开关DE-MUX 360。

其中，累加器340的第一输入端与轨迹强度计算器102的输出端连接，累加器340的输出端连接到多路开关MUX 350的第一输入端，多路开关MUX 350具有两个输出端，分别连接到第一强度存储器310和第二强度存储器320的输入端，第一强度存储器310和第二强度存储器320的输出端分别通过多路开关DE-MUX 360连接到显示部件104，多路开关DE-MUX 360还具有输出端，这个输出端连接到衰减器330的输入端；衰减器330具有两个输出端，分别连接到累加器340的第二输入端和多路开关MUX350的第二输入端。

在本示范性实施例中，的第一强度存储器310和第二强度存储器320的存储单元与显示部件104中的LCD显示器108的像素相对应。

请结合参考图2和图3，在本示范性实施例中，中央控制器106判断触发器105是否产生新的触发信号，如果产生了新的触发信号，则执行第一动态荧光步骤230，如果没有产生新的触发信号，则执行第二动态荧光步骤240。

无论是第一动态荧光步骤230还是第二动态荧光步骤240，第一强度存储器310和第二强度存储器320中总有作为强度保存机构，另作为强度输出机构。在第一动态荧光步骤230中并不会导致强度保存机构和强度输出机构的地位交换，但是第二动态荧光步骤240中则会导致强度保存机构和强度输出机构的地位交换，下面将会详细分析这个过程。

在第一动态荧光步骤230中，我们暂时假设目前第一强度存储器310作为强度保存机构，第二强度存储器320作为强度输出机构。强度保存机构中总是保存着最新的累加强度信息，强度输出机构总是用于输出其中的累加强度信息。

在该第一时间段T1，衰减器330将强度保存机构保存的最新的累加强度信息进行一次衰减，由累加器340及多路开关MUX350将衰减后的累加强度信息与轨迹强度计算器102输出的新的波形轨迹的强度信息累加在一起，形成新的累加强度信息，并将其同时保存至强度保存机构和强度输出机构，此时强度保存机构和强度输出机构中保存的都是最新的累加强度信息。具体而言，在中央控制器306的控制下，轨迹强度计算器102将一条新的波形轨迹的强度信息经由累加器340输出至多路开关MUX 350的第一输入端，与此同时，轨迹强度合成器303依次读取强度保存机构中的各个保存单元中的累加强度信息，并使该累加强度信息经由多路开关DE-MUX 360输出至衰减器330，经过衰减器330的衰减后，该波形轨迹的累加强度信息最后被输出至多路开关MUX 350的第二输入端。然后，在中央控制器306的控制下，当对应于强度保存机构的保存单元，轨迹强度计算器102输出有新的波形轨迹的强度信息时，比如在多路开关MUX 350的第一输入端输入的强度值不为零时，多路开关MUX 350就使其第一输入端输入的强度信息同时保存至强度保存机构和强度输出机构中的对应的保存单元中；当对应于强度保存机构的保存单元，轨迹强度计算器102没有输出新的波形轨迹的强度信息时，比如在多路开关MUX 350的第一输入端输入的强度值为零时，多路开关MUX 350就使其第二输入端输入的经过衰减的累加强度信息同时保存至强度保存机构和强度输出机构中的对应的保存单元中。上述操作所需要花费的时间为第一时间段T1。

然后，在该第二时间段T2，强度输出机构将保存的累加强度信息输出至显示部件104。具体而言，在中央控制器306的控制下，强度输出机构将内部保存的关于波形轨迹的累加强度信息经过多路开关DE-MUX 360输出至显示部件104，用于波形显示。在该第二时间段T2，当轨迹强度计算器102输出新的波形轨迹的强度信息时，衰减器330就对强度保存机构保存的累加强度信息进行衰减，并由累加器340及多路开关MUX350将衰减后的累加强度信息与轨迹强度计算器102新输出的波形轨迹的强度信息进行累加，并将累加结果保存至强度保存机构，作为最新的累加强度信息。

具体而言，中央控制器306利用这段时间，在将强度输出机构内部保存的累加强度信息输出至显示部件104的同时，还检查轨迹强度计算器102是否输出的新的波形轨迹的强度信息。在轨迹强度计算器102又经由累加器340，向多路开关MUX 350的第一输入端输出新的关于波形轨迹的强度信息时，就在中央控制器306的控制下执行如下操作：中央控制器306控制读取强度保存机构中的各个保存单元中的累加强度信息，使该累加强度信息经过多路开关DE-MUX 360后输出至衰减器330，经过衰减器330的衰减后，该经过衰减的累加强度信息最后被输出至多路开关MUX 350的第二输入端；然后，在中央控制器306的控制下，当对应于强度保存机构的保存单元，轨迹强度计算器102输出有新的波形轨迹的强度信息时，比如在多路开关MUX 350的第一输入端输入的强度值不为零时，多路开关MUX 350就使其第一输入端输入的强度信息保存至强度保存机构中的对应的保存单元中；当对应于强度保存机构的保存单元，轨迹强度计算器102没有输出新的波形轨迹的强度信息时，比如在多路开关MUX 350的第一输入端输入的强度值为零时，多路开关MUX 350就使其第二输入端输入的经过衰减的累加强度信息保存至强度保存机构的对应保存单元中。当强度保存机构的各个保存单元中的累加强度信息都经过上述的数据处理后，即完成了一条完整的波形轨迹的累加强度信息的保存操作时，如果，此时中央控制器306还在执行将强度输出机构保存的累加强度信息输出至显示部件104的操作，则中央控制器306继续检查轨迹强度计算器102是否输出新的波形轨迹的强度信息，在轨迹强度计算器102又经由累加器340，向多路开关MUX 350的第一输入端输出新的关于波形轨迹的强度信息时，再次执行上述操作。当已经将强度输出机构内部保存的累加强度信息全部输出至显示部件104，且强度保存机构完成了一条完整的波形轨迹的累加强度信息的保存操作时，第一动态荧光步骤230结束。该第一时间段T1结束到上述操作完成所需要花费的时间即为第二时间段T2。

在另外的实施方式中，在该第二时间段T2，当轨迹强度计算器102输出新的波形轨迹的强度信息时，将衰减器330的衰减系数设置为不衰减，强度保存机构保存的累加强度信息经过衰减器330后，由累加器340及多路开关MUX350将并未衰减的累加强度信息与轨迹强度计算器102新输出的波形轨迹的强度信息进行累加，并将累加结果保存至强度保存机构。

在第二动态荧光步骤240中，我们暂且假定第一强度存储器310作为强度保存机构，第二强度存储器320作为强度输出机构。强度保存机构中总是保存着最新的累加强度信息，强度输出机构总是用于输出其中的累加强度信息。

在该第三时间段T3，衰减器330将强度保存机构保存的最新的累加强度信息进行一次衰减。由于此时没有新的波形轨迹的强度信息到来，因此累加器340并不进行累加。衰减后的累加强度信息经过累加器340及多路开关MUX350保存至强度输出机构。注意，此时强度保存机构中保存的仍然视为是最新的累加强度信息。但是，在第三时段T3，如果轨迹强度计算器102产生新的波形轨迹的强度信息，则结束第二动态荧光步骤而执行第一荧光步骤。

具体而言，在中央控制器306的控制下，轨迹强度合成器303依次读取强度保存机构中的各个保存单元中的累加强度信息，并使该累加强度信息经由多路开关DE-MUX 360输出至衰减器330，经过衰减器330的衰减后，衰减后的累加强度信息经过多路开关MUX 350保存至强度输出机构中的对应的保存单元中。上述操作所需要花费的时间为第三时间段T3。在第三时段T3，在轨迹强度计算器102产生新的波形轨迹的强度信息时，衰减器330停止对累加强度信息进行衰减，转而利用强度保存机构中的累加强度信息和新的波形轨迹的强度信息去执行第一荧光步骤。

在该第四时间段T4，强度输出机构将保存的累加强度信息输出至显示部件104，然后，将第二强度存储器320作为强度保存机构，将第一强度存储器310作为强度输出机构。在第四时段T4，如果轨迹强度计算器102产生新的波形轨迹的强度信息，则累加器340将强度存储机构中的累加强度信息与轨迹强度计算器102产生的新的波形轨迹的强度信息进行累加，保存至强度存储机构，结束第二动态荧光步骤。

具体而言，在第四时段T4，在中央控制器306的控制下，强度输出机构将内部保存的关于波形轨迹的累加强度信息经过多路开关DE-MUX 360输出至显示部件104，用于波形显示。将第二强度存储器320作为强度保存机构，将第一强度存储器310作为强度输出机构，即将第二强度存储器320中保存的衰减后的累加强度信息作为最新的累加强度信息。

在第四时段T4，当轨迹强度计算器102产生新的波形轨迹的强度信息时，累加器340将强度存储机构中的累加强度信息与轨迹强度计算器102产生的新的波形轨迹的强度信息进行累加，保存至强度存储机构，等待强度输出机构将内部保存的关于波形轨迹的累加强度信息经过多路开关DE-MUX 360输出至显示部件104之后，结束第二动态荧光步骤，即不再进行“将第二强度存储器320作为强度保存机构，将第一强度存储器310作为强度输出机构”的交换。

本发明的数字示波器及其控制方法，由于在没有新的波形轨迹到来（即没有触发到来）时，执行第二动态荧光步骤，即采用已经完成光栅化的累加强度衰减并显示，而不是将上一次的数据-地址对再次光栅化，因此可以大大减少处理时间。

另外，在第二动态荧光步骤的第三时间段T3，由于数字示波器100还在对累加强度信息进行衰减，当轨迹强度计算器102产生新的波形轨迹的强度信息时，本发明又可以及时中断第二荧光步骤的执行，及时的恢复正常的第一荧光步骤的执行，因此使得本发明数字示波器显示的波形轨迹更为及时、准确。

另外，在第二动态荧光步骤的第四时间段T4，由于已经数字示波器100已经将衰减后的累加强度信息送到显示部件104显示，如果此时中断第二动态荧光步骤会使显示也中断，用户体验不好。因此，本发明的数字示波器及其控制方法使衰减后的累加强度信息继续输出显示，同事将新的波形轨迹的强度信息与累加强度信息进行累加并保存，这样，在下一次显示的时候，上述新的波形轨迹就会显示出来而不会丢失。

Claims (10)

1.一种数字示波器的控制方法，该数字示波器包括轨迹强度计算器、轨迹强度合成器和显示部件；轨迹强度计算器用于产生波形轨迹的强度信息；轨迹强度合成器用于依据轨迹强度计算器产生的波形轨迹的强度信息，生成累加强度信息；显示部件用于依据累加强度信息显示波形；方法包括：判断轨迹强度计算器是否产生新的波形轨迹的强度信息，如果产生了新的波形轨迹的强度信息，则执行第一动态荧光步骤，如果没有产生新的波形轨迹的强度信息，则执行第二动态荧光步骤；其中，第一动态荧光步骤：在第一时段，对最新的累加强度信息进行衰减，将衰减后的累加强度信息和轨迹强度计算器新产生的波形轨迹的强度信息累加，作为最新的累加强度信息；在第二时段，将最新的累加强度信息输出至显示部件； 第二动态荧光步骤：在第三时段，对最新的累加强度信息进行衰减；在第四时段，将衰减后的累加强度信息输出至显示部件，将衰减后的累加强度信息作为最新的累加强度信息。

2.如权利要求1方法，其特征在于，第二动态荧光步骤中，在第三时段，如果轨迹强度计算器产生新的波形轨迹的强度信息，则结束第二动态荧光步骤而执行第一荧光步骤；在第四时段，如果轨迹强度计算器产生新的波形轨迹的强度信息，则将累加强度信息与轨迹强度计算器产生的新的波形轨迹的强度信息进行累加，作为最新的累加强度信息，待衰减后的累加强度信息输出至显示部件完成后，结束第二动态荧光步骤。

3.如权利要求2方法，其特征在于，第二动态荧光步骤的第三时段包括，在轨迹强度计算器产生新的波形轨迹的强度信息时，停止对累加强度信息进行衰减，然后执行第一荧光步骤。 

4.如权利要求1方法，其特征在于，第一动态荧光步骤中，在第二时段，如果轨迹强度计算器产生了新的波形轨迹的强度信息，则将累加强度信息与轨迹强度计算器产生的新的波形轨迹的强度信息进行累加，作为最新的累加强度信息。

5.如权利要求2至4中任意一项方法，其特征在于，将累加强度信息与轨迹强度计算器产生的新的波形轨迹的强度信息进行累加，包括将累加强度信息衰减后与轨迹强度计算器产生的新的波形轨迹的强度信息进行累加。

6.一种数字示波器，包括：轨迹强度计算器，用于产生波形轨迹的强度信息；轨迹强度合成器，用于依据轨迹强度计算器产生的多个波形轨迹的强度信息，生成累加强度信息；显示部件，用于依据累加强度信息显示波形；控制器，用于判断轨迹强度计算器是否产生新的波形轨迹的强度信息，如果产生了新的波形轨迹的强度信息，则执行第一动态荧光步骤，如果没有产生新的波形轨迹的强度信息，则执行第二动态荧光步骤；其中，第一动态荧光步骤：在第一时段，控制器控制轨迹强度合成器对最新的累加强度信息进行衰减，将衰减后的累加强度信息和轨迹强度计算器新产生的波形轨迹的强度信息累加，作为最新的累加强度信息；在第二时段，控制器控制轨迹强度合成器将最新的累加强度信息输出至显示部件； 第二动态荧光步骤：在第三时段，控制器控制轨迹强度合成器对最新的累加强度信息进行衰减；在第四时段，控制器控制轨迹强度合成器将输出至显示部件，将衰减后的累加强度信息作为最新的累加强度信息。

7.如权利要求6数字示波器，其特征在于，轨迹强度合成器包括累加装置、衰减装置、第一存储器和第二存储器，第一动态荧光步骤进一步包括：在第一时段，衰减装置对第一存储器中的累加强度信息进行衰减，累加装置将衰减后的累加强度信息和轨迹强度计算器新产生的波形轨迹的强度信息累加，存入第一存储器和第二存储器；在第二时段，第二存储器中的累加强度信息输出至显示部件；第二动态荧光步骤进一步包括：在第三时段，衰减装置对第一存储器中的累加强度信息进行衰减，存入第二存储器；在第四时段，控制第二存储器中的累加强度信息输出至显示部件，将第一存储器作为第二存储器，同时将第二存储器作为第一存储器。

8.如权利要求7数字示波器，其特征在于，第二动态荧光步骤进一步包括，在第三时段，如果轨迹强度计算器产生新的波形轨迹的强度信息，则结束第二动态荧光步骤而执行第一荧光步骤；在第四时段，如果轨迹强度计算器产生新的波形轨迹的强度信息，则累加装置将第一存储器中的累加强度信息与轨迹强度计算器产生的新的波形轨迹的强度信息进行累加，保存至第一存储器，待第二存储器中的累加强度信息输出至显示部件完成后，结束第二动态荧光步骤。

9.如权利要求8数字示波器，其特征在于，第二动态荧光步骤的第三时段包括，在轨迹强度计算器产生新的波形轨迹的强度信息时，停止对累加强度信息进行衰减，然后执行第一荧光步骤。

10.如权利要求6数字示波器，其特征在于，第一动态荧光步骤进一步包括，在第二时段，如果轨迹强度计算器产生了新的波形轨迹的强度信息，则累加装置将第一存储器中的累加强度信息与轨迹强度计算器产生的新的波形轨迹的强度信息进行累加，存入第一存储器。

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