CN106018908A - 强度信息显示 - Google Patents

Abstract

本发明涉及强度信息显示。一种方法可以包括：根据数字化信号生成光栅图像，每个光栅图像包括多个像素，每个像素具有通过它的信号的数量的计数；以及根据光栅化器图像中计数的总数和对该总数的所选择的限制来生成计数范围集合。该方法还可以包括根据光栅图像和计数范围集合来生成映射图像，每个映射图像包括多个像素，每个像素具有由包含对应的光栅化器图像像素计数的具体计数范围所确定的输出强度。

Description

强度信息显示

技术领域

本公开一般地涉及测试和测量装置，诸如示波器。特别地，描述了能够提供输出强度信息的示波器。

背景技术

图1图示了由示波器显示的现有技术波形102和104，其中这两个波形具有相同的像素强度。

在现有的示波器中，映射功能是典型地基于（例如全局地）源于命中计数（hit count）分布的阈值集合，其中相邻的一对阈值之间的所有计数被映射到相同的单个输出强度。而且，为了模拟早期的仪器荧光显示，在每次显示更新时减少（例如衰减）命中计数以使得仅频繁出现的波形值被保留。

对于示波器仍然存在改进和推进已知示波器的功能的需要。下文讨论了与本领域中存在的需要有关的新的且有用的示波器的示例。

发明内容

所公开技术的实施方式一般地涉及示波器，其具有被配置成将输入数据数字化成多个数字化信号的数字化器和被配置成根据多个数字化信号生成多个光栅图像的光栅化器，每个光栅图像包括多个像素，每个像素具有已经通过它的数字信号的数量的计数。这样的示波器也可以包括被配置成根据多个光栅化器图像和多个计数范围集合来生成多个映射图像的处理器，每个映射图像包括多个像素，每个像素具有由包含对应的光栅化器图像像素计数的计数范围所确定的输出强度。这样的示波器也可以包括显示设备，其被配置成显示映射图像并且提供关于对应的光栅化器图像中的至少一个计数的指示。

附图说明

图1是图示了由示波器所显示的现有技术波形的屏幕截图的示例，其中两个波形具有相同的像素强度。

图2是图示了根据所公开技术的某些实施方式的适合于显示波形的示波器的框图。

图3是图示了由具有现存技术的示波器所显示的具有宽范围输出强度的经调制波形的屏幕截图的第一示例。

图4是图示了由根据所公开技术的某些实施方式的示波器所显示的相同的经调制波形的所选择子集的屏幕截图的第二示例。

图5是图示了根据所公开技术的某些实施方式的方法的流程图。

具体实施方式

在诸如那些上文所描述那些示波器的现有示波器中，在光栅平面中收集了比变为对用户可用的信息显著更多的信息。历史上，在相对有噪声的模拟波形的情况下，详细信息并不是非常宝贵的。然而，在当前的数字和频率波形的情况下，有可能的是，详细的命中计数可以提供有用的诊断或量化信息，特别是在如果衰减功能被禁用以使得所有波形被计数并且光栅平面中的信息是完整的情况下。

图2是图示了根据所公开技术的某些实施方式的适合于显示波形的示波器200的框图。示波器200包括数字化器202、可选的存储器204、光栅化器206、处理器208和显示器210。

数字化器202获取输入数据并且将该数据转化成数字表示。例如，数字化器202可以包括在实时采样模式下进行操作（尽可能频繁地进行采样）的逐次逼近模数转换器（ADC）。替代地，数字化器202可以包括在等效时间采样模式下进行操作（在触发事件后以确定时间段进行采样）的直接转换ADC。

在一般操作期间，数字化信号在光栅化器206中被光栅化成光栅图像（未示出），该光栅图像将在显示器210上被显示为像素的二维（m×n）阵列。光栅化器206具有光栅化所获取波形以及将它们添加到命中计数的二维（m×n）阵列（例如光栅化器平面）的能力。计数可以是32比特或更多，但是为了显示的目的，包含在它们中的信息典型地被压缩（例如被映射）到5或6强度比特。

存储器204被示为位于数字化器202和光栅化器206之间；然而，并不需要这样的存储器储存装置。例如，数字化器202可以将数字化信号直接发送到光栅化器206而不是通过存储器204发送。

处理器208可以直接地或间接地与光栅化器206进行通信。例如，数据总线（未示出）可以链接处理器208和光栅化器206。此外，处理器210可以通过公共存储器（未示出）与光栅化器206进行通信。然而，公共存储器可以是存储器204本身或与存储器204分离的另一个存储器。

现有仪器中的映射功能在最小命中计数和最大命中计数之间典型地是线性的，或者是优化可用强度水平的使用的直方图均衡化。它们通常包括将整个输出偏斜（skew）到高强度值或低强度值的能力。对输出强度的其他修改可以包括倒置（inversion）（其突出显示稀少的毛刺（glitch））和热调色板（其使用色彩而不是亮度来例如提供出现频率的指示）。

光栅平面中数据的其他使用可以包括垂直和水平直方图，其示出了在各个行或列的指定子集中的相对总命中计数。还可以存在示出了个别波形或潜在直方图值的光标读出结果。

在某些实施例中，数字化信号在示波器光栅化器（诸如图2的光栅化器206）中被光栅化成光栅图像以在示波器的显示器上被显示为像素的二维（m×n）阵列。光栅图像可以由按照行和列的m×n阵列排列的多个像素来形成。例如，光栅化器平面可以是512×1024字节，其中每个像素由32比特的总数构成，32个比特中的5或6比特专用于像素类型信息以及其余的比特是计数器。

在某些实施例中，每秒可能存在成千上万个新的获取，其通过光栅化器被单独地添加到一对光栅化器平面中的一个。显示更新可以每秒发生25次以及可以通过映射器和内部多路分解器通信总线（IDC）来实行。

在这样的实施例中，当映射器将要运行时，当前的（例如旧的）光栅化器平面被复制到另一个（例如新的）光栅化器平面。映射器然后可以处理当前的光栅化器平面，同时光栅化器继续累积到另一个平面。

命中计数可以通过一定数量阈值（例如16个）的级联以便确定输出强度（例如5比特）。在某些实施例中，最低有效位（例如5比特）可以通过在它的值以上的阈值和它的值以下的阈值之间的插值来确定。

具有最低阈值以下的命中计数的像素可以被自动地映射到最低输出强度（例如0）。具有最低阈值以上的命中计数的像素可以被映射到与最低阈值和最高阈值之间的范围集合中的一个范围相对应的特定输出强度。具有最高阈值以上的命中计数的像素可以被映射到有效的最低输出强度（例如，在已经在通过IDC向显示平面的转移中从最高输出强度上移了一比特之后）。

在所公开技术的某些实施方式中，可以使用户能够选择命中计数的特定范围的最小值和最大值之间的具体的（例如连续的）子集。这样的实施方式可以指定仅该子集被映射到输出强度的完整集合。

在所公开技术的其他实施方式中，可以使用户能够用光标（例如二维光标）在显示器中选择个别命中计数以及提供它的值的读出结果。例如，用户可以将光标移动到稀少计数的区域来确定精确计数。

在某些实施例中，示波器可以获取指定数量的波形并且然后停止。在这样的实施例中，可以用无限持久性（例如无衰减）来获取具体数量的波形。命中计数的变化尺寸的范围只是在可以用来突出显示稀少毛刺的最小值之上。

在显著可变性的区域（例如胖波形）中，受限的子集映射能力可以用来识别具有最高命中计数和最低命中计数的点。在两种情况中，光标能力可以被用来确定实际命中计数，以及也可以提供波形总数的百分比。

所公开技术的某些实施方式可以包括分析数据（诸如峰值检测或包络波形），其典型地表现为几乎完全饱和的显示。

图3是图示了由具有现存技术的示波器所显示的具有宽范围的输出强度的经调制波形的屏幕截图的第一示例300。在该示例中，最频繁发生的波形值并不是即刻明显的。

图4是图示了由根据所公开技术的某些实施方式的示波器所显示的经调制波形的屏幕截图的第二示例400。在该示例中，突出显示了波形值和频率的所选择的子集。

图5 是图示了根据所公开技术的某些实施方式的方法500的流程图。在502处，示波器获取输入数据以及示波器的数字化器将输入数据数字化成数字化信号。

在504处，示波器的光栅化器根据数字化信号生成光栅图像，每个光栅图像具有多个像素，每个像素具有通过它的信号的计数。

在506处，示波器的处理器确定每个光栅化器像素处的计数是否在一定数量的计数范围之一内以及针对具有在所述计数范围之一内的计数的每个像素生成具有对应的输出强度的映射器像素。就是说，映射器可以被配置成根据光栅化器图像和计数范围的集合来生成映射图像，每个映射图像包括多个像素，每个像素具有由包含对应的光栅化器图像像素计数的具体计数范围所确定的输出强度。

在508处，示波器的显示设备显示映射器图像以及提供关于所述计数中与输出强度范围相对应的至少一个计数的指示。

在510处，用户可以可选地使光标移动到所显示图像内的特定点上，以及响应于此，例如，示波器的显示器可以进一步提供与该特定点相对应的光栅化器命中计数的视觉指示。

已经参考所说明的实施例描述和说明了本发明的原理，将认识到的是，所说明的实施例可以在不脱离这样的原理的情况下在布置和细节方面进行修改，以及可以以任意期望的方式进行组合。并且，尽管前述讨论已经集中于特定实施例，但其他配置是预料到的。

特别地，虽然本文中使用了诸如“根据本发明的实施例”等等的表达，但这些用语意在一般地参考实施例可能性，以及并非意图将本发明限制到特定实施例配置。如本文所使用的，这些术语可以参考可组合成其他实施例的相同或不同的实施例。

因而，鉴于对本文中描述的实施例的各种各样的排列，本具体实施方式和所附材料仅意图是说明性的，以及不应该被看作限制本发明范围。因此，本发明所要求保护的是可以来自于所附权利要求及其等同方式的范围和精神内的所有这种修改。

Claims (14)

1. 一种示波器，包括：

数字化器，其被配置成将获取的输入数据数字化成多个数字化信号；

光栅化器，其被配置成根据多个数字化信号来生成多个光栅图像，每个光栅图像包括多个像素，每个像素具有通过它的信号的数量的计数；

输入设备，其被配置为根据光栅化器图像中计数的总数和对该总数的所选择的限制来生成计数范围集合；

映射器，其被配置成根据多个光栅图像和多个计数范围集合来生成多个映射图像，每个映射图像包括多个像素，每个像素具有由包含对应的光栅化器图像像素计数的具体计数范围所确定的输出强度；以及

显示设备，其被配置成显示多个映射图像并且提供关于对光栅化器图像中的计数总数的至少一个限制的指示。

2. 根据权利要求1所述的示波器，其中由多个输出强度阈值中的两个来定义多个计数范围集合中的每个。

3. 根据权利要求1所述的示波器，其中所述多个计数范围集合包括8个输出强度范围。

4. 根据权利要求2所述的示波器，其中所述多个计数范围集合包括8个输出强度阈值。

5. 根据权利要求1所述的示波器，其中所述多个计数范围集合包括16个输出强度范围。

6. 根据权利要求2所述的示波器，其中所述多个计数范围集合包括16个输出强度阈值。

7. 一种方法，包括：

示波器获取多个输入数据；

示波器的数字化器将所述多个输入数据数字化成多个数字化信号；

示波器的光栅化器根据多个数字化信号生成多个光栅图像，每个光栅图像包括多个像素，每个像素具有通过它的数字信号的数量的计数；

示波器的处理器根据多个光栅图像和多个计数范围集合来生成多个映射图像，每个映射图像包括多个像素，每个像素具有由包含对应的光栅化器图像像素计数的具体计数范围所确定的输出强度；以及

示波器的显示器显示所述多个映射图像并且提供关于对光栅化器图像中的计数总数的至少一个限制的指示。

8. 根据权利要求7所述的方法，其中由所述多个输出强度阈值中的两个来定义多个计数范围集合中的每个。

9. 根据权利要求7所述的方法，其中所述多个计数范围集合包括8个输出强度范围。

10. 根据权利要求8所述的示波器，其中所述多个计数范围集合包括8个输出强度阈值。

11. 根据权利要求7所述的示波器，其中所述多个计数范围集合包括16个输出强度范围。

12. 根据权利要求8所述的示波器，其中所述多个计数范围集合包括16个输出强度阈值。

13. 根据权利要求7所述的示波器，进一步包括：

用户使光标移动到稀少计数的所选择区域上；以及

示波器确定针对所选择区域的实际命中计数。

14. 根据权利要求13所述的示波器，进一步包括示波器针对所选择区域提供波形总数的百分比。