CN1630885A

CN1630885A - 用于数字示波器的测量标记

Info

Publication number: CN1630885A
Application number: CN02824866.XA
Authority: CN
Inventors: M·T·米勒; A·卡克
Original assignee: Lecroy Corp
Current assignee: Lecroy Corp
Priority date: 2001-12-11
Filing date: 2002-12-04
Publication date: 2005-06-22
Anticipated expiration: 2022-12-04
Also published as: CN100375123C; US20030107573A1; WO2003050651A3; WO2003050651A2; AU2002357780A1; EP1454300A4; EP1454300A2; US6791545B2; JP2005512098A

Abstract

用于作为示波器上的标记显示波形测量的方法和装置。通过本发明的示波器可以获得多个模拟采集信号C1。根据所提供的、依次由采集控制模块(2112)控制的各种探针和其他采集硬件(2110)可获得这些采集信号。根据所提供的各种控制变量(2120)，用户通过用户接口(2115)对获得的波形施加各种采集控制处理。提供各种结果数据给预处理系统(2125)，并且此后从预处理系统(2125)输出，依次在各种后处理功能(2130)中起作用，产生处理数据(2135)，其中所述后处理功能使用了用户定义的控制变量(2120)。然后在步骤(2140)中根据控制变量(2120)，输出和/或输入已被后处理的数据，其对于系统(2145)的进一步处理是必需的。处理完成之后，在步骤(2150)中，各种已处理的数据被转换用于在显示设备(2155)上显示。

Description

用于数字示波器的测量标记

在此引入以下申请和专利作为参考：2000年11月21日授权的U.S.专利号6151010；2001年2月27日授权的U.S.专利号6195617；2001年5月31日提交的U.S.临时申请序列号60/294921；和2001年11月16日提交的U.S.申请序列号09/988420。

发明背景

本发明通常涉及用于显示示波器上各种波形参数的测量标记的方法和装置。

传统地，数字存储示波器(DSO)捕获电子信号(波形)并允许用户在时间(X-轴)-幅度(Y-轴)显示中观察被捕获信号的轨迹。除了显示信号的轨迹之外，DSO能在捕获的波形上执行数学处理。该处理能用于转换整个波形或确定捕获信号的某种属性(特征、参数、测量)。传统上，这些属性作为与特定信号轨迹有关的单个值显示在DSO屏幕上。典型地，利用各种显示菜单来控制和/或预选择该处理。

当分析特定捕获信号的单个特征(例如，信号的上升沿)时，显示处理值的能力是重要的工具。然而，为分析大量的特征和/或波形，该简单的显示方法经常导致信息太多以至于不能被有效显示。而且，目前DOS能执行许多复杂的处理操作。因为这样，存在信息显示过载问题，并且这些操作的大多数经常不能简单地作为选项提供给用户。

发明概述

因此，需要存在一种能力，以在波形上执行多个复杂的处理操作，并将该结果有效地显示给用户。优选地，该问题的解决方案应当是成本效能可取的并且易于实施。

最近，将图形用户接口结合到数字示波器中以及在支持多任务后台处理的操作系统中的发展允许在获得的波形上的实际处理和多参数测量的显示。

因此，本发明的目的是提供用于在示波器上显示各种波形参数的测量标记的方法和装置。

本发明的优选实施例提供了在示波器上显示用于各种波形参数的测量标记的示波器装置。该示波器装置具有用于获得波形的采集单元。处理器被用于处理波形并由此获得多个测量。再现器(renderer)显示波形和分别表示多个测量的大量标记。在该装置上的用户接口可用来选择一个标记。然后，再现器在显示器上显示对应于所选标记的测量。

本发明的另一个方面在于多个测量可以包括来自已处理波形的直方图、跟踪测量、和/或趋势测量。每个标记是能提供相应测量的实况预览的微缩再现。该测量可以由该装置的操作员预先确定，和/或从存储的测量组中选择。另外，可以在显示器的仪表板部分中显示该标记。

第二实施例提供在示波器装置上显示各种波形参数的测量标记的方法。该方法包括以下步骤：获取波形，处理该波形以获得多个测量，在显示器上显示该波形和多个分别表示测量的标记，从多个标记中选择一个，以及在显示器上显示与所选择的标记相对应的测量。

在第二实施例，多个测量可以包括来自已处理波形的直方图，跟踪测量，和/或趋势测量。每个标记是可以提供相应测量的实况预览的微缩再现。该测量可由装置的操作员预先确定和/或从存储的测量组中选择。另外，可以在显示器的仪表板部分中显示该标记。

根据说明书和附图，本发明的其他目的和优点将更加清楚和明显。

附图描述

为了更全面地理解本发明，参考以下描述和附图，其中：

图1是显示根据本发明而构造的示波器中功能性连接的系统框图；

图2是根据本发明的具有包含标记的测量仪表板的示波器显示器的图像；

图3是示波器显示器的图像，该显示器显示了沿着每个轴具有叠加的直方图的函数轨迹；

图4描绘了根据本发明的各种类型的测量，该测量可以作为标记被显示；和

图5描绘了可以为直方图而设置的参数。

优选实施例的详细描述

根据本发明的装置和方法的优选实施例将参考附图进行描述。

本发明涉及数字示波器，其已扩充了获得和显示作为标记的波形测量的能力。在该优选实施例中，示波器是数字存储类示波器，其获得并处理波形，由此获得多个测量。这些测量典型地是直方图、跟踪测量、和/或趋势测量。该示波器显示波形和多个标记，该标记分别表示在不同处理点上的测量。在分析由DSO获得的波形时，这些测量提供了强大的工具。尽管类似的测量可通过其他DSO经复杂的处理和显示过程来产生，但是由于各种原因，许多用户从未设法发现这些工具的力量。本发明提供以清楚和明确的方式直接迅速地访问在示波器显示器上的这些测量，并且定义实施这些测量的直接方式。

图1描绘了可以实施本发明的示波器操作的概念化视图。从左到右显示了数据的流动，并且从上到下显示了由用户自动或手动提供的控制序列。如图1所示，本发明的示波器可以获得多个模拟采集信号C₁。根据提供的、依次由采集控制模块2112控制的各种探针和其他采集硬件2110来获得这些采集信号。根据由用户通过用户接口2115提供的各种控制变量2120将各种采集控制处理施加到所获得的波形上。之后，提供各种结果数据给预处理系统2125，并从预处理系统2125输出，并依次在使用用户定义的控制变量2120的各种后处理功能2130中起作用，产生处理后的数据(结果数据)2135。然后在步骤2140中，根据控制变量2120，输出和/或输入后处理数据，这对于系统2145的进一步处理是必需的。完成处理之后，转换各种处理后的数据，以便步骤2150中在显示设备2155上显示。

图2显示了诸如图1所述的实施本发明的示波器的典型显示屏幕40。在显示器10的上三行中显示了波形轨迹。测量值的仪表板20显示在显示器的中央。用于仪表板中每个测量的标记50被显示。每个标记是相应测量的微缩再现，并可以是静态的、周期更新的，或者是实际测量数据的实时(实况)预览。

在实时模式中，该标记是测量结果(对参数的统计)的“实况预览”，该测量结果在后台由示波器进行处理。在这个意义上，该标记不是被图像的固定序列激活，而是被实际的统计信息激活。测量结果被收集并存储在结果表中，而不管操作员是否要求查看该统计。每个测量(诸如直方图)作为“单元”存储在结果表中。

由结果表中的单元的大小来确定标记的再现(显示)。当然，某些测量(例如，直方图)具有任意标度和直方图格(bin)的数量。例如，典型的直方图可具有60个直方图格，且标度在若干任意总数(5、50和500测量)上被自动确定。

再次参考图2，在显示器底三行显示了用于设置需要被示波器执行的测量的测量窗30。例如，在测量窗中的单选按钮可用于设置统计模式，要显示的测量，和该标记是否是测量的实况预览或仅仅是静态再现。另外，从测量窗30可访问各种其他窗口(P1-P8)以设置和定义测量。而且，用户可预先确定和存储测量组。

用户可以仅通过用光标点击来选择在仪表板上显示的一个标记，以便以全尺寸在显示器上显示相应的测量。例如，如果选择了直方图标记，则可以显示全尺寸直方图来代替一个或多个轨迹。替代地，直方图可沿着任一(或两个)轨迹轴而被叠和，如图3所示。进一步，用户可以仅将光标放置在标记上来显示弹出菜单，该菜单允许操作员改变/设置该标记和/或测量(例如，将测量标记改为对数标度)。

图3显示了根据本发明的示波器显示器的一个例子，其中已经选择了直方图测量的标记，以使当前直方图被叠加在波形轨迹的X和Y轴上。在屏幕的底部显示了用于采样时间的直方图220，并且在屏幕的右边垂直显示了幅度直方图222。如图所示，当信号的总数更多时，直方图变得更大。

如前所述，标记被典型地显示用于直方图、跟踪测量、和/或趋势测量。然而，对示波器来说，标记可被显示用于任何可能的测量，包括：上升时间、下降时间、幅度、周期、频率、宽度、顶点、底部、峰值到峰值、最大值、最小值、占空因数、超过阈值的时间、低于阈值的时间、δ周期(相邻循环周期间的差值)、某个电平上的δ时间、数据(波形的纵向值)等。图4显示了一组典型的能被显示的测量类型。

直方图被用于从视觉上和图形上加强操作员对测量参数分布的理解。直方图能识别波形中统计分布的类型，从而有助于确定信号的状态是否如预期那样。在直方图中也能发现与噪音(或其他稀少的，不重复的资源)有关的分布尾值或极值。还显示出频率或幅度，其有助于识别和量化抖动和噪音，以便被其他处理操作删除。

直方图以图表表示一组参数值的统计分布。矩形柱状图被分为间隔，或直方图格。图中每个柱的高度与包含在每个直方图格中的数据点的数量成比例。在直方图格中(和在它们表示的波形的区域中)的点越多，柱就越高。

图5显示了一些参数的范例，这些参数可被设置用于直方图。如图5所示，用户可以控制水平标度910，垂直标度920和各种其他定义的直方图特征930。

跟踪和趋势测量是显现测量的进展和演变的途径。跟踪测量得到从初始测量中计算出的参数，并同时显示在相同的时间轴上。这允许操作员将在获得的参数中发现的特征直接与信号的初始测量进行相关。趋势测量以线图的形式显现参数在时间上的演变。该图的垂直轴是参数值；它的水平轴是获得值的顺序。替代地，该水平轴能以时间为单位。

尽管已经使用专用术语描述了本发明的优选实施例，但这样的描述仅用于解说，并且应当理解在不脱离以下权利要求的精神和范围的情况下，可以进行改动和变化。

Claims

1.一种示波器装置，包括：

用于获取波形的采集单元；

用于处理所述波形以获得多个测量的处理器；

用于在显示器上显示所述波形和分别表示多个测量的多个标记的再现器，所述多个标记中的每一个都是相应测量的微缩再现；和

用于选择所述多个标记之一的用户接口，所述再现器将对应于所选标记的测量显示在显示器上。

2.根据权利要求1的示波器装置，其中所述多个测量至少包括已处理波形的直方图。

3.根据权利要求1的示波器装置，其中所述多个测量至少包括已处理波形的跟踪测量。

4.根据权利要求1的示波器装置，其中所述多个测量至少包括已处理波形的趋势测量。

5.根据权利要求1的示波器装置，其中所述微缩再现提供相应测量的实况预览。

6.根据权利要求1的示波器装置，其中由用户预先确定所述多个测量。

7.根据权利要求1的示波器装置，其中从存储的由用户预先确定的测量组中选择所述多个测量。

8.根据权利要求1的示波器装置，其中在显示器的仪表板中显示所述多个标记。

9.一种在示波器装置上显示测量的方法，包括以下步骤：

a)获取波形；

b)处理所述波形以获得多个测量；

c)在显示器上显示所述波形和分别表示这些测量的多个标记，所述多个标记中的每一个都是相应测量的微缩再现；

d)选择所述多个标记之一；以及

e)在显示器上显示对应于所选标记的测量。

10.根据权利要求9的方法，其中所述多个测量至少包括已处理波形的直方图。

11.根据权利要求9的方法，其中所述多个测量至少包括已处理波形的跟踪测量。

12.根据权利要求9的方法，其中所述多个测量至少包括已处理波形的趋势测量。

13.根据权利要求9的方法，其中所述微缩再现提供相应测量的实况预览。

14.根据权利要求9的方法，其中由用户预先确定所述多个测量。

15.根据权利要求9的方法，其中从存储的由用户预先确定的测量组中选择所述多个测量。

16.根据权利要求9的方法，其中在显示器的仪表板中显示所述多个标记。

17.一种示波器装置，包括

用于获取波形的采集装置；

用于处理所述波形以获得多个测量的处理装置；

用于在显示器上显示所述波形和分别表示多个测量的多个标记的再现装置，所述多个标记中的每一个都是相应测量的微缩再现；和

用于选择所述多个标记中的一个的选择装置；所述再现装置将对应于所选标记的测量显示在显示器上。

18.根据权利要求17的示波器装置，其中所述微缩再现提供相应测量的实况预览。

19.根据权利要求17的示波器装置，其中由用户预先确定所述多个测量。

20.根据权利要求17的示波器装置，其中从存储的由用户预先确定的测量组中选择所述多个测量。

21.根据权利要求17的示波器装置，其中在显示器的仪表板中显示所述多个标记。