CN111983277A - 测试设备及信号测量装置、信号发生装置、同步控制方法 - Google Patents

测试设备及信号测量装置、信号发生装置、同步控制方法 Download PDF

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CN111983277A
CN111983277A CN202010747681.3A CN202010747681A CN111983277A CN 111983277 A CN111983277 A CN 111983277A CN 202010747681 A CN202010747681 A CN 202010747681A CN 111983277 A CN111983277 A CN 111983277A
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索世昌
蒋文裕
王悦
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Puyuan Jingdian Technology Co ltd
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R13/00—Arrangements for displaying electric variables or waveforms
    • G01R13/02—Arrangements for displaying electric variables or waveforms for displaying measured electric variables in digital form

Abstract

本申请实施例提供了一种测试设备及信号测量装置、信号发生装置、同步控制方法，所述测试设备包括信号测量装置和信号发生装置，所述信号测量装置包括同步脉冲生成单元，所述同步脉冲生成单元与所述信号发生装置连接；所述测试设备用于通过所述同步脉冲生成单元生成的同步脉冲信号实现第一时刻与第二时刻之间的时间差为第一预设时长。可见，本申请实施例提供的测试设备及信号测量装置、信号发生装置、同步控制方法，可以利用一个同步脉冲信号实现信号测量装置的起始采样时刻与信号源的起始输出波形时刻保持相同或保持固定的时间差，在不占用额外触发通道的前提下解决信号源发生器与信号测量装置在组合使用过程中遇到的同步问题。

Description

测试设备及信号测量装置、信号发生装置、同步控制方法
技术领域
本申请涉及电子领域，具体涉及一种测试设备及信号测量装置、信号发生装置、同步控制方法。
背景技术
示波器是一种从时域角度观察信号、分析信号的仪器，现代数字示波器主要由采样单元、存储单元、触发单元、波形分析单元、高速波形绘制单元等几部分构成。
现代一些中高端示波器都集成了内部信号源，有了信号源之后示波器就可以形成一个闭环测试系统：产生激励到被测设备，示波器捕获被测设备的响应并进行分析，这种使用方法具有很广的实际应用，例如测试滤波器的频响特性曲线，相频特性曲线等。但就目前来看市面上那些集成了信号源的示波器仅仅是两种设备的简单组合而已，两种设备非常独立、没有任何关联信号。
发明内容
本申请实施例提供了一种测试设备及信号测量装置、信号发生装置、同步控制方法，以期解决信号测量装置与信号发生装置在使用时的同步问题。
第一方面，本申请实施例提供一种测试设备，包括信号测量装置和信号发生装置，所述信号测量装置包括同步脉冲生成单元，所述同步脉冲生成单元与所述信号发生装置连接；
所述测试设备用于通过所述同步脉冲生成单元生成的同步脉冲信号实现第一时刻与第二时刻之间的时间差为第一预设时长，所述第一时刻是指所述信号测量装置的后采样起始时刻，所述第二时刻是指所述信号发生装置的激励信号的输出起始时刻，所述后采样起始时刻是指所述信号测量装置在所述同步脉冲信号作用下采集信号的起始时刻。
第二方面，本申请实施例提供一种信号测量装置，包括同步脉冲生成单元；
所述同步脉冲生成单元提供对外接口B以实现与信号发生装置之间的连接；
所述信号测量装置用于通过所述同步脉冲生成单元生成的同步脉冲信号实现第一时刻与第二时刻之间的时间差为第一预设时长，所述第一时刻是指所述信号测量装置的后采样起始时刻，所述第二时刻是指所述信号发生装置的激励信号的输出起始时刻，所述后采样起始时刻是指所述信号测量装置在所述同步脉冲信号作用下采集信号的起始时刻。
第三方面，本申请实施例提供一种信号发生装置，包括触发单元B和波形生成单元，所述触发单元B连接所述波形生成单元；
所述触发单元B提供对外接口C以实现与信号测量装置的同步脉冲生成单元的连接；
所述信号发生装置用于通过所述触发单元B接收所述同步脉冲生成单元生成的同步脉冲信号，以实现第一时刻与第二时刻之间的时间差为第一预设时长，所述第一时刻是指所述信号测量装置的后采样起始时刻，所述第二时刻是指所述信号发生装置的激励信号的输出起始时刻，所述后采样起始时刻通过所述同步脉冲信号确定。
第四方面，本申请实施例提供一种同步控制方法，应用于本申请实施例第一方面提供的测试设备，或本申请实施例第二方面提供的信号测量装置，或本申请实施例第三方面提供的信号发生装置，所述方法包括：
所述信号测量装置使能同步脉冲功能，通过所述同步脉冲生成单元生成同步脉冲信号，并向所述信号测量装置和所述信号发生装置发送所述同步脉冲信号；
所述信号测量装置根据所述同步脉冲信号确定第一时刻和第二时刻之间的时间差为第一预设时长，所述第一时刻是指所述信号测量装置的后采样起始时刻，所述第二时刻是指所述信号发生装置的激励信号的输出起始时刻，所述后采样起始时刻是指所述信号测量装置在所述同步脉冲信号作用下采集信号的起始时刻。
可以看出，本申请实施例中，由于测试设备用于通过同步脉冲生成单元生成的同步脉冲信号实现第一时刻与第二时刻之间的时间差为第一预设时长，第一时刻是指信号测量装置的后采样起始时刻，第二时刻是指信号发生装置的激励信号的输出起始时刻，后采样起始时刻是指信号测量装置在同步脉冲信号作用下采集信号的起始时刻，如此可以实现在不占用额外触发通道的前提下解决信号发生装置与信号测量装置在组合使用过程中遇到的同步问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种测试设备的示意图；
图2是本申请实施例提供的一种测试设备基于同步脉冲信号进行信号测量装置与信号发生装置同步的原理示意图；
图3是本申请实施例提供的一种测试设备的第一电路模块图；
图4是本申请实施例提供的一种测试设备的第二电路模块图；
图5是本申请实施例提供的一种测试设备的第三电路模块图；
图6是本申请实施例提供的一种测试设备的第一连接方式示意图；
图7是本申请实施例提供的一种测试设备的第二连接方式示意图；
图8是本申请实施例提供的一种测试设备的第三连接方式示意图；
图9是本申请实施例提供的一种信号测量装置的第一电路模块图；
图10是本申请实施例提供的一种信号测量装置的第二电路模块图；
图11是本申请实施例提供的一种信号测量装置的第三电路模块图；
图12是本申请实施例提供的一种信号发生装置的电路模块图；
图13是本申请实施例提供的第一应用场景示意图；
图14是本申请实施例提供的第二应用场景示意图；
图15是本申请实施例提供的一种信号测量装置与信号发生装置的连接方式示意图；
图16是本申请实施例提供的一种同步控制方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
目前，对于集成了信号生成器的示波器来说，想要稳定观察输出响应，需要将信号生成器的激励信号功分为两路信号并将其中一路连接到示波器的外触发通道或者模拟通道作为触发源，另一路连接到被测设备，被测设备的输出响应再连接到示波器的模拟通道，这样虽然可以解决同步的问题，但是为了触发额外占用了一路示波器的通道，浪费了宝贵的通道资源。
针对上述问题，本申请实施例提供了一种测试设备及信号测量装置、信号发生装置、同步控制方法，下面结合附图对本实施例进行详细介绍。
请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种测试设备的示意图，如图所示，本测试设备100具体包括信号测量装置110和信号发生装置120，所述信号测量装置110包括同步脉冲生成单元111，所述同步脉冲生成单元111与所述信号发生装置120连接，所述信号测量装置110又可以称为示波器等，所述信号发生装置又可以称为信号源等。
所述测试设备100用于通过所述同步脉冲生成单元111生成的同步脉冲信号实现第一时刻与第二时刻之间的时间差为第一预设时长，所述第一时刻是指所述信号测量装置110的后采样起始时刻，所述第二时刻是指所述信号发生装置120的激励信号的输出起始时刻，所述后采样起始时刻是指所述信号测量装置110在所述同步脉冲信号作用下采集信号的起始时刻。
其中，所述同步脉冲生成单元111可以设置同步脉冲产生的间隔周期，同步脉冲生成单元111将会根据设置的时间参数输出同步脉冲信号(如设置一个时间参数以等间隔方式输出同步脉冲信号等)，生成同步脉冲信号后，同步脉冲生成单元111会同时将所述同步脉冲信号发送给信号测量装置110和信号发生装置120，当信号测量装置110接收到该同步脉冲信号后，信号测量装置110就会在所述同步脉冲信号的作用下，确定后采样的起始时刻，有效信号从后采样的起始时刻开始算起，后采样区间的起始时刻就是第一时刻。同时，由于所述同步脉冲信号被发送给了信号发生装置，所述信号发生装置在接收到所述同步脉冲信号后，也会输出特定波形的激励信号，并可以将生成的激励信号发送给被测设备，促使被测设备输出响应被信号测量装置采样，由于信号测量装置的后采样起始时刻与信号发生装置波形输出时刻相对时间差是固定的，因此可以保证采样结果的准确度。
如图2所示，图2是本申请实施例提供的一种测试设备基于同步脉冲信号进行信号测量装置与信号发生装置同步的原理示意图，信号测量装置的同步脉冲生成单元111在产生同步脉冲信号后，经过一段同步脉冲延迟时间后，向信号测量装置的后续单元发送同步脉冲信号，且同步脉冲生成单元111在生成同步脉冲信号后，会不做延时的向信号发生装置发送同步脉冲信号。
可以看出，本申请实例中，由于测试设备用于通过同步脉冲生成单元生成的同步脉冲信号实现第一时刻与第二时刻之间的时间差为第一预设时长，第一时刻是指信号测量装置的后采样起始时刻，第二时刻是指信号发生装置的激励信号的输出起始时刻，后采样起始时刻是指信号测量装置在同步脉冲信号作用下采集信号的起始时刻，如此可以实现在不占用额外触发通道的前提下解决信号发生装置与信号测量装置在组合使用过程中遇到的同步问题。
在一个可能的实例中，如图3所示，所述信号测量装置310还包括触发单元A312、采集单元313、波形绘制单元314；所述同步脉冲生成单元连接所述触发单元A312，所述触发单元A312连接所述采集单元313，所述采集单元313连接所述波形绘制单元314。
其中，测试设备300包括信号测量装置310和信号发生装置320，信号测量装置310包括同步脉冲生成单元311，所述同步脉冲生成单元311和信号发生装置320连接。所述信号测量装置310的后采样起始时刻对应所述采集单元313接收到所述触发单元A312发送的第一触发脉冲信号的时刻，所述第一触发脉冲信号通过所述同步脉冲信号促使所述触发单元A312生成。也就是说，所述触发单元A312主要用来监测和识别各种触发事件，当触发单元A监测到同步脉冲信号后就会产生第一触发脉冲信号，并将该第一触发脉冲信号发送给信号测量装置的采集单元313。所述采集单元313主要完成波形的采集和存储功能。整个采集的过程可以被分为预采样和后采样两部分，这两部分以采集单元接收到第一触发脉冲信号的时刻为分界点。所述波形绘制单元314主要完成将存储在内存中的波形数据绘制到屏幕上。
可见，本实例中，根据同步脉冲信号的产生时刻控制采集单元的后采样起始时刻，使得采集单元的采样时间可控，使得信号测量装置能够稳定的采集到固定时间段之后的波形。
在一个可能的实例中，如图4所示，所述信号发生装置包括触发单元B421和波形生成单元422；所述触发单元B421连接所述波形生成单元422。
其中，测试设备400包括信号测量装置410和信号发生装置420，信号测量装置410包括同步脉冲生成单元411、触发单元A412、采集单元413和波形绘制单元414，所述同步脉冲生成单元411、触发单元A412、采集单元413和波形绘制单元414依次连接。所述同步脉冲生成单元411和所述信号发生装置420连接。所述信号发生装置420的激励信号的输出起始时刻对应所述波形生成单元422接收所述触发单元B421发送的第二触发脉冲信号的时刻，所述第二触发脉冲信号通过所述同步脉冲信号促使所述触发单元B421生成。所述触发单元B421主要用来接收外部或内部的触发信号，根据接收到同步脉冲信号的时间来控制发送第二触发脉冲信号给波形生成单元的时间。所述波形生成单元422主要以直接数字合成器(Direct Digital Synthesizer，DDS)的方式实现，所述波形生成单元422主要含一个波表存储器和频率累加器，可输出多种不同类型不同频率的波形。另外受触发单元控制可以灵活的控制波形的输出时刻。需要特别说明的，受触发控制的DDS需要保证在每次触发之后都从固定的波表存储器位置读取波形，也就是说，信号发生装置在接收到同步脉冲之后，信号发生装置内部将进行复位动作并重新从波表的起始地址读取波表数据然后输出波形，以检测到同步脉冲信号的时刻为时间参考0点，那么信号测量装置每次输出的波形就都是相同的。
可见，本实例中，根据同步脉冲信号的产生时刻控制波形生成单元的激励信号的产生时间，使得信号测量装置的后采样时刻与信号发生装置的起始输出波形时刻保持相同或保持固定的时间差，并实现信号测量装置与信号发生装置的同步。
在一个可能的实例中，所述同步脉冲生成单元与所述触发单元A使用同一工作时钟。
其中，所述同步脉冲信号是一个边沿信号，所述同步脉冲生成单元可以通过数字计数器或者通过上位机(软件)的命令实现。计数器的计数周期可由用户调节，每次计数周期结束就会产生一个同步脉冲信号，该同步脉冲信号根据用户需求可以设定为上升沿或者下降沿。
可见，本实例中，同步脉冲生成单元与触发单元A使用同一工作时钟，可以使用户对采集单元的后采样起始时刻进行准确调节，以使得信号测量装置能够稳定的采集到固定时间段之后的波形。
在一个可能的实例中，所述同步脉冲生成单元支持同步脉冲延时控制功能，所述同步脉冲延时控制功能实现所述第一预设时长可调节。
其中，所述同步脉冲延时控制功能是指将所述同步脉冲信号延时第二预设时长后向所述触发单元A发送，实现所述后采样时刻可调节，从而实现调节所述第一预设时长；和/或，将所述同步脉冲信号延时第三预设时长后向所述触发单元B发送，实现所述激励信号的输出起始时刻可调节，从而实现调节所述第一预设时长。
可见，本实例中，通过控制同步脉冲时延，达到后采样起始时刻可调节的目的，使得在通过信号测量装置观察被测设备的输出响应信号时可以通过调节后采样时刻调节输出响应信号在信号测量装置屏幕上的水平位置，以便更好的观察结果。
在一个可能的实例中，如图5所示，所述信号测量装置还包括信号调理单元515，所述信号调理单元515连接所述同步脉冲生成单元511；所述信号调理单元515用于调节所述同步脉冲信号的幅度在预设范围内，同时保证跳变沿的上升时间或下降时间在第二预设时长内；所述信号调理单元515提供对外接口A以实现与其他设备的连接，并向所述其他设备发送调节后的同步脉冲信号，所述其他设备包括信号测量装置或者信号发生装置。
其中，测试设备500包括信号测量装置510和信号发生装置520，所述信号测量装置510包括同步脉冲生成单元511、触发单元A512、采集单元513、波形绘制单元514和信号调理单元515，所述同步脉冲生成单元511、触发单元A512、采集单元513和波形绘制单元514依次连接，所述信号调理单元515和同步脉冲生成单元511连接。所述信号发生装置520包括触发单元B521和与所述触发单元B521连接的波形生成单元522。所述信号调理单元主要作用是将同步脉冲信号的幅度调节到一定范围内，且同时保证跳变沿的上升时间或下降时间在第二预设时长内，例如调节信号幅度在5伏(V)，且上升时间或下降时间在1ns以内。
可见，本实例中，通过信号调理单元对同步脉冲信号进行调节，并根据外部接口A输出信号，可以保证不同设备间更精准的同步。
在一个可能的实例中，所述同步脉冲生成单元与所述触发单元B之间通过以下任意一种方式实现连接：若所述信号测量装置和所述信号发生装置在一片专用集成电路ASIC或现场可编程门阵列FPGA当中集成，则新增一根内部信号线；若所述信号测量装置和所述信号发生装置各自集成，且在同一块印刷电路板PCB板上，则在所述PCB板上新增一根板上信号线；若所述信号测量装置和所述信号发生装置在两块PCB板上各自集成，则在所述两块PCB板之间新增一根信号线缆。
其中所述信号测量装置中的同步脉冲生成单元和所述信号发生装置中的触发单元B的该连接方式可以包括多种。例如，如图6所示，图6是本申请实施例提供的一种测试设备的第一连接方式示意图，同步脉冲生成单元611与触发单元A612连接，所述第一连接方式是将所述测试设备中的同步脉冲生成单元611和触发单元B621通过新增一根内部信号线连接，这种连接方式的是基于信号测量装置和信号发生装置都集成在同一片专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)或现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)中。如图7所示，图7是本申请实施例提供的一种测试设备的第二连接方式示意图，所述第二连接方式是指信号测量装置和信号发生装置分别在两片ASIC或FPGA当中各自集成，但在同一块印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)上，信号测量装置的同步脉冲生成单元711与触发单元A712连接，此时只需在PCB上新增一根板上信号线来关联信号测量装置和信号发生装置，就可以实现同步脉冲生成单元711与信号发生装置的触发单元B721连接。如图8所示，图8是本申请实施例提供的一种测试设备的第三连接方式示意图，所述第三连接方式是指信号测量装置和信号发生装置分别集成在不同的PCB板上，信号测量装置的同步脉冲生成单元811与触发单元A812连接，此时要实现同步脉冲生成单元811与信号发生装置的触发单元B821的连接，就需要在两块PCB板之间新增一根信号线来关联信号测量装置和信号发生装置。
可见，本实例中，根据测试设备中包含的信号测量装置和信号发生装置的组合方式不同，采用不同的连接方式，使得同步脉冲生成单元与信号发生装置连接，可以使测试设备的组合更灵活，充分满足用户需求。
与上述图2-图8实施例一致的，请参阅图9，图9是本申请实施例提供的一种信号测量装置的电路模块图，所述信号测量装置910包括同步脉冲生成单元911；所述同步脉冲生成单元911提供对外接口B以实现与信号发生装置之间的连接；所述信号测量装置910用于通过所述同步脉冲生成单元911生成的同步脉冲信号实现第一时刻与第二时刻之间的时间差为第一预设时长，所述第一时刻是指所述信号测量装置910的后采样起始时刻，所述第二时刻是指所述信号发生装置的激励信号的输出起始时刻，所述后采样起始时刻是指所述信号测量装置910在所述同步脉冲信号作用下采集信号的起始时刻。
在一个可能的实例中，如图10所示，所述信号测量装置1010还包括触发单元A1012、采集单元1013、波形绘制单元1014；所述同步脉冲生成单元1011连接所述触发单元A1012，所述触发单元A1012连接所述采集单元1013，所述采集单元1013连接所述波形绘制单元1014。
在一个可能的实例中，所述同步脉冲生成单元与所述触发单元A使用同一工作时钟。
在一个可能的实例中，所述同步脉冲生成单元支持同步脉冲延时控制功能，所述同步脉冲延时控制功能实现所述第一预设时长可调节。
在一个可能的实例中，如图11所示，所述信号测量装置1110还包括信号调理单元1115，所述信号调理单元1115连接所述同步脉冲生成单元1111；所述信号调理单元1115用于调节所述同步脉冲信号的幅度在预设范围内，同时保证跳变沿的上升时间或下降时间在第二预设时长内；所述信号调理单元1115提供对外接口A以实现与其他设备的连接，并向所述其他设备发送调节后的同步脉冲信号，所述其他设备包括信号测量装置或者信号发生装置。
其中，所述信号测量装置还可以包括触发单元A1112、采集单元1113和波形绘制单元1114，与所述同步脉冲生成单元1111、触发单元A1112、采集单元1113和波形绘制单元1114依次连接。
在一个可能的实例中，所述同步脉冲生成单元与所述信号发生装置之间通过信号线缆实现连接。
与上述图2-图8实施例一致的，请参阅图12，图12是本申请实施例提供的一种信号发生装置的电路模块图，所述信号发生装置1220包括触发单元B1210和波形生成单元1220，所述触发单元B1210连接所述波形生成单元1220；所述触发单元B1210提供对外接口C以实现与信号测量装置的同步脉冲生成单元的连接；所述信号发生装置1220用于通过所述触发单元B1210接收所述同步脉冲生成单元生成的同步脉冲信号，以实现第一时刻与第二时刻之间的时间差为第一预设时长，所述第一时刻是指所述信号测量装置的后采样起始时刻，所述第二时刻是指所述信号发生装置1220的激励信号的输出起始时刻，所述后采样起始时刻通过所述同步脉冲信号确定。
在一个可能的实例中所述信号发生装置的激励信号的输出起始时刻对应所述波形生成单元接收所述触发单元B发送的第二触发脉冲信号的时刻，所述第二触发脉冲信号通过所述同步脉冲信号促使所述触发单元B生成。
在一个可能的实例中，所述同步脉冲生成单元支持同步脉冲延时控制功能，所述同步脉冲延时控制功能实现所述第一预设时长可调节。
在一个可能的实例中，所述信号发生装置的所述对外接口C通过信号线缆连接所述信号测量装置的所述同步脉冲生成单元。
下面具体举例说明一下。
请参阅图13，图13是本申请实施例提供的第一应用场景示意图，所述第一应用场景是指利用信号测量装置和信号发生装置来测试一个设备，比如滤波器的频响特性。测试设备1300包括信号测量装置1315和信号发生装置1322，所述信号测量装置1315包括信号调理单元1310、同步脉冲生成单元1311、触发单元A1312、采集单元1313和波形绘制单元1314，同步脉冲生成单元1311、触发单元A1312、采集单元1313和波形绘制单元1314依次连接。所述同步脉冲生成单元1311和信号调理单元1310连接，信号调理单元1310包括一个对外接口A。信号发生装置1322包括触发单元B1320和与触发单元B1320连接的波形生成单元1321，波形生成单元1321可以将信号发生装置的激励传输给被测设备1330。信号测试设备1300包括信号发生装置输出固定幅度的正弦波，正弦波频率按照用户设定的频段范围从小到大逐渐变化，每变化一个频率采集一次被测设备的输出响应幅度，并绘制在二维坐标内，整个频段扫描完成后，该被测设备的频响特性曲线也绘制完成。在测试滤波器的频响特性时，同步脉冲生成单元1311将同步脉冲发送给信号测量装置的触发单元A1312和信号发生装置的触发单元B1320，触发单元A1312接收同步脉冲信号后，向采集单元1313发送第一触发脉冲信号，采集单元1313的采样区间进入后采样区间。图13中所示的CH1、CH2、CH3和CH4是指不同的信号数据，当触发单元B1320接收到同步脉冲信号后，向波形生成单元发送第二触发脉冲信号，波形生成单元将激励信号传输给被测设备1330，并促使被测设备1330输出响应被信号测量装置采样。
请参阅图14，图14是本申请实施例提供的第二应用场景示意图，所示第二应用场景是实现两台甚至多台信号测量装置的采样同步，实现采样通道的扩展。当前市面上的信号测量装置多数为双通道或四通道，更多通道的信号测量装置往往价格比较昂贵，在实际应用当中用户可能需要更多的通道进行同步采集数据，这时候应用具有同步脉冲输出的信号测量装置可以实现将两台信号测量装置进行同步采集的功能。主信号测量装置的触发信号通过外部接口A连接到从信号测量装置的外触发通道，从而实现了两台信号测量装置的采样同步机制。
请参阅图15，图15是本申请实施例提供的信号测量装置与信号发生装置的组合方式示意图，信号测量装置的同步脉冲生成单元1511与信号调理单元1515和触发单元A1512分别连接，当信号测量装置和信号发生装置是两个分别独立的设备时，要实现两台设备之间的同步，就需要一条信号线缆将信号测量装置的对外接口A的同步脉冲信号连接到信号发生装置的外触发通道上，也就是说将信号测量装置的信号调理单元1515通过线缆与信号发生装置的触发单元B1521连接，使得信号发生装置的触发单元B1521可以接收到经过信号测量装置的信号调理单元1515调节过的同步脉冲信号，同时将信号发生装置的外触发功能使能，使得信号发生装置的波形输出由同步脉冲信号控制。
与上述图2-图15实施例一致的，请参阅图16，图16是本申请实施例提供的一种同步控制方法的流程示意图。所述同步控制方法应用于如上述所述的测试设备或信号测量装置或信号发生装置，所述方法包括：
S161，所述信号测量装置使能同步脉冲功能，通过所述同步脉冲生成单元生成同步脉冲信号，并向所述信号测量装置和所述信号发生装置发送所述同步脉冲信号；
其中，所述同步脉冲生成单元可以设置同步脉冲产生的间隔周期，同步脉冲生成单元将会根据设置的时间参数等间隔输出同步脉冲信号，所述同步脉冲生成单元通过数字计数器或者通过上位机(软件)的命令实现。
S162，所述信号测量装置根据所述同步脉冲信号确定第一时刻和第二时刻之间的时间差为第一预设时长，所述第一时刻是指所述信号测量装置的后采样起始时刻，所述第二时刻是指所述信号发生装置的激励信号的输出起始时刻，所述后采样起始时刻是指所述信号测量装置在所述同步脉冲信号作用下采集信号的起始时刻。
其中，由于所述同步脉冲信号被发送给了信号发生装置，所述信号发生装置在接收到所述同步脉冲信号后，也会输出特定波形的激励信号，并可以将生成的激励信号发送给被测设备，促使被测设备输出响应被信号测量装置采样，由于信号测量装置的后采样起始时刻与信号发生装置波形输出时刻相对时间差是固定的，因此可以保证采样结果的准确度。
可见，本申请实施例提供的一种同步控制方法，由于测试设备用于通过同步脉冲生成单元生成的同步脉冲信号实现第一时刻与第二时刻之间的时间差为第一预设时长，第一时刻是指信号测量装置的后采样起始时刻，第二时刻是指信号发生装置的激励信号的输出起始时刻，后采样起始时刻是指信号测量装置在同步脉冲信号作用下采集信号的起始时刻，如此可以实现在不占用额外触发通道的前提下解决信号发生装置与信号测量装置在组合使用过程中遇到的同步问题。
在一个可能的实例中，所述信号测量装置向所述信号测量装置和所述信号发生装置发送所述同步脉冲信号之后，所述信号测量装置根据所述同步脉冲信号确定第一时刻和第二时刻之间的时间差为第一预设时长之前，所述方法还包括：所述信号测量装置根据所述同步脉冲信号将采集信号的区间设置为后采样区间，所述信号发生装置根据所述同步脉冲信号进行复位动作并重新从波表的起始地址读取波表数据并输出激励信号。
其中，当信号测量装置接收到该同步脉冲信号后，信号测量装置就会在所述同步脉冲信号的作用下采集信号，信号测量装置开始采集信号的时刻就是信号测量装置的后采样起始时刻，也是第一时刻。
可见，本实例中，信号发生装置进行复位动作并重新重起始地址读取数据可以保证每次触发之后都可以从固定的波表存储器位置读取波形，使得每次触发之后输出的激励信号相位都相同。
在一个可能的实例中，所述信号测量装置根据所述同步脉冲信号将采集信号的区间设置为后采样区间，包括：
所述信号测量装置的所述同步脉冲生成单元向触发单元A发送所述同步脉冲信号，所述触发单元A根据所述同步脉冲信号生成第一触发脉冲信号，并向采集单元发送所述第一触发脉冲信号，所述采集单元根据所述第一触发脉冲信号将采集信号的区间设置为后采样区间。
其中，所述信号测量装置的后采样起始时刻对应所述采集单元接收到所述触发单元A发送的第一触发脉冲信号的时刻，所述第一触发脉冲信号通过所述同步脉冲信号促使所述触发单元A生成。
可见，本实例中，根据同步脉冲信号的产生时刻控制采集单元的后采样起始时刻，使得采集单元的采样时间可控，使得信号测量装置能够稳定的采集到固定时间段之后的波形。
在一个可能的实例中，述信号发生装置根据所述同步脉冲信号进行复位动作并重新从波表的起始地址读取波表数据并输出激励信号，包括：所述信号发生装置的触发单元B接收所述同步脉冲信号，根据所述同步脉冲信号生成第二触发脉冲信号，并向波形生成单元发送所述第二触发脉冲信号，所述波形生成单元根据所述第二触发脉冲信号进行复位动作并重新从波表的起始地址读取波表数据并输出激励信号。
其中，所述信号发生装置的激励信号的输出起始时刻对应所述波形生成单元接收所述触发单元B发送的第二触发脉冲信号的时刻，所述第二触发脉冲信号通过所述同步脉冲信号促使所述触发单元B生成。所述波形生成器进行复位动作并重新重起始地址读取数据可以保证每次触发之后都可以从古代的波表存储器位置读取波形，使得每次触发之后输出的波形相位都相同。
可见，根据同步脉冲信号的产生时刻控制波形生成单元的激励信号的产生时间，使得信号测量装置的后采样时刻与信号发生装置的起始输出波形时刻保持相同或保持固定的时间差，并实现信号测量装置与信号发生装置的同步。
在一个可能的实例中，所述方法还包括：所述信号测量装置的信号调理单元调节所述同步脉冲信号的幅度在预设范围内，同时保证跳变沿的上升时间或下降时间在第二预设时长内，得到调节后的同步脉冲信号，并通过对外接口A向其他信号测量装置发送所述同步脉冲信号，以实现多台信号测量装置的信号采样。
可见，本实例中，通过信号调理单元对同步脉冲信号进行调节，并根据外部接口A输出信号，可以保证不同设备间更精准的同步。
以上对本申请实施例所提供的测试设备及信号测量装置、信号发生装置、同步控制方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (21)

1.一种测试设备，其特征在于，包括信号测量装置和信号发生装置，所述信号测量装置包括同步脉冲生成单元，所述同步脉冲生成单元与所述信号发生装置连接；
所述测试设备用于通过所述同步脉冲生成单元生成的同步脉冲信号实现第一时刻与第二时刻之间的时间差为第一预设时长，所述第一时刻是指所述信号测量装置的后采样起始时刻，所述第二时刻是指所述信号发生装置的激励信号的输出起始时刻，所述后采样起始时刻是指所述信号测量装置在所述同步脉冲信号作用下采集信号的起始时刻。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述信号测量装置还包括触发单元A、采集单元、波形绘制单元；
所述同步脉冲生成单元连接所述触发单元A，所述触发单元A连接所述采集单元，所述采集单元连接所述波形绘制单元。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述信号发生装置包括触发单元B和波形生成单元；
所述触发单元B连接所述波形生成单元。
4.根据权利要求1-3任一项所述的设备，其特征在于，所述同步脉冲生成单元与所述触发单元A使用同一工作时钟。
5.根据权利要求1-4任一项所述的设备，其特征在于，所述同步脉冲生成单元支持同步脉冲延时控制功能，所述同步脉冲延时控制功能实现所述第一预设时长可调节。
6.根据权利要求1-5任一项所述的设备，其特征在于，所述信号测量装置还包括信号调理单元，所述信号调理单元连接所述同步脉冲生成单元；
所述信号调理单元用于调节所述同步脉冲信号的幅度在预设范围内，同时保证跳变沿的上升时间或下降时间在第二预设时长内；
所述信号调理单元提供对外接口A以实现与其他设备的连接，并向所述其他设备发送调节后的同步脉冲信号，所述其他设备包括信号测量装置或者信号发生装置。
7.根据权利要求1-6任一项所述的设备，其特征在于，所述同步脉冲生成单元与所述触发单元B之间通过以下任意一种方式实现连接：
若所述信号测量装置和所述信号发生装置在一片专用集成电路ASIC或现场可编程门阵列FPGA当中集成，则新增一根内部信号线；
若所述信号测量装置和所述信号发生装置各自集成，且在同一块印刷电路板PCB板上，则在所述PCB板上新增一根板上信号线；
若所述信号测量装置和所述信号发生装置在两块PCB板上各自集成，则在所述两块PCB板之间新增一根信号线缆。
8.一种信号测量装置，其特征在于，包括同步脉冲生成单元；
所述同步脉冲生成单元提供对外接口B以实现与信号发生装置之间的连接；
所述信号测量装置用于通过所述同步脉冲生成单元生成的同步脉冲信号实现第一时刻与第二时刻之间的时间差为第一预设时长，所述第一时刻是指所述信号测量装置的后采样起始时刻，所述第二时刻是指所述信号发生装置的激励信号的输出起始时刻，所述后采样起始时刻是指所述信号测量装置在所述同步脉冲信号作用下采集信号的起始时刻。
9.根据权利要求8所述的信号测量装置，其特征在于，所述信号测量装置还包括触发单元A、采集单元、波形绘制单元；
所述同步脉冲生成单元连接所述触发单元A，所述触发单元A连接所述采集单元，所述采集单元连接所述波形绘制单元。
10.根据权利要求8或9所述的信号测量装置，其特征在于，所述同步脉冲生成单元与所述触发单元A使用同一工作时钟。
11.根据权利要求8-10任一项所述的信号测量装置，其特征在于，所述同步脉冲生成单元支持同步脉冲延时控制功能，所述同步脉冲延时控制功能实现所述第一预设时长可调节。
12.根据权利要求8-11任一项所述的信号测量装置，其特征在于，所述信号测量装置还包括信号调理单元，所述信号调理单元连接所述同步脉冲生成单元；
所述信号调理单元用于调节所述同步脉冲信号的幅度在预设范围内，同时保证跳变沿的上升时间或下降时间在第二预设时长内。
13.根据权利要求12所述的信号测量装置，其特征在于，所述信号调理单元提供对外接口A以实现与其他设备的连接，并向所述其他设备发送调节后的同步脉冲信号，所述其他设备包括信号测量装置或者信号发生装置。
14.一种信号发生装置，其特征在于，包括触发单元B和波形生成单元，所述触发单元B连接所述波形生成单元；
所述触发单元B提供对外接口C以实现与信号测量装置的同步脉冲生成单元的连接；
所述信号发生装置用于通过所述触发单元B接收所述同步脉冲生成单元生成的同步脉冲信号，以实现第一时刻与第二时刻之间的时间差为第一预设时长，所述第一时刻是指所述信号测量装置的后采样起始时刻，所述第二时刻是指所述信号发生装置的激励信号的输出起始时刻，所述后采样起始时刻通过所述同步脉冲信号确定。
15.根据权利要求14所述的信号发生装置，其特征在于，所述信号发生装置的激励信号的输出起始时刻对应所述波形生成单元接收所述触发单元B发送的第二触发脉冲信号的时刻，所述第二触发脉冲信号通过所述同步脉冲信号促使所述触发单元B生成。
16.根据权利要求14或15所述的信号发生装置，其特征在于，所述同步脉冲生成单元支持同步脉冲延时控制功能，所述同步脉冲延时控制功能实现所述第一预设时长可调节。
17.一种同步控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-7任一项所述的测试设备或权利要求8-13任一项所述的信号测量装置或权利要求14-16任一项所述的信号发生装置，所述方法包括：
所述信号测量装置使能同步脉冲功能，通过所述同步脉冲生成单元生成同步脉冲信号，并向所述信号测量装置和所述信号发生装置发送所述同步脉冲信号；
所述信号测量装置根据所述同步脉冲信号确定第一时刻和第二时刻之间的时间差为第一预设时长，所述第一时刻是指所述信号测量装置的后采样起始时刻，所述第二时刻是指所述信号发生装置的激励信号的输出起始时刻，所述后采样起始时刻是指所述信号测量装置在所述同步脉冲信号作用下采集信号的起始时刻。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述信号测量装置向所述信号测量装置和所述信号发生装置发送所述同步脉冲信号之后，所述信号测量装置根据所述同步脉冲信号确定第一时刻和第二时刻之间的时间差为第一预设时长之前，所述方法还包括：
所述信号测量装置根据所述同步脉冲信号将采集信号的区间设置为后采样区间，所述信号发生装置根据所述同步脉冲信号进行复位动作并重新从波表的起始地址读取波表数据并输出激励信号。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述信号测量装置根据所述同步脉冲信号将采集信号的区间设置为后采样区间，包括：
所述信号测量装置的所述同步脉冲生成单元向触发单元A发送所述同步脉冲信号，所述触发单元A根据所述同步脉冲信号生成第一触发脉冲信号，并向采集单元发送所述第一触发脉冲信号，所述采集单元根据所述第一触发脉冲信号将采集信号的区间设置为后采样区间。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其特征在于，所述信号发生装置根据所述同步脉冲信号进行复位动作并重新从波表的起始地址读取波表数据并输出激励信号，包括：
所述信号发生装置的触发单元B接收所述同步脉冲信号，根据所述同步脉冲信号生成第二触发脉冲信号，并向波形生成单元发送所述第二触发脉冲信号，所述波形生成单元根据所述第二触发脉冲信号进行复位动作并重新从波表的起始地址读取波表数据并输出激励信号。
21.根据权利要求17-20任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述信号测量装置的信号调理单元调节所述同步脉冲信号的幅度在预设范围内，同时保证跳变沿的上升时间或下降时间在第二预设时长内，得到调节后的同步脉冲信号，并通过对外接口A向其他信号测量装置发送所述同步脉冲信号，以实现多台信号测量装置的信号采样。
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