DE19649177A1

DE19649177A1 - Verfahren zum Reduzieren der Anzeigeverriegelung in digitalen Oszilloskopen oder logischen Analysatoren unter Verwendung von Zwischenerfassungs-Zittertechniken

Info

Publication number: DE19649177A1
Application number: DE19649177A
Authority: DE
Inventors: Matthew S Holcomb; Michael L Beyers
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: Agilent Technologies Inc
Priority date: 1995-12-26
Filing date: 1996-11-27
Publication date: 1997-07-24
Anticipated expiration: 2016-11-28
Also published as: DE19649177C2; US5754439A; JPH09189721A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf digitale Oszil loskope und logische Analysatoren. Insbesondere bietet die Erfindung eine Möglichkeit des Reduzierens einer "Anzeige verriegelung", bei der digitale Oszilloskope oder logische Analysatoren eine Phase eines Mehrphasensignals unter Aus schluß der anderen Phasen anzeigen können.

Ein typisches digitales Oszilloskop oder ein logischer Ana lysator machen ihren Auslöser bereit, und beschaffen nach folgend abgetastete Daten, bis der Auslöserpunkt gefunden wurde und alle Abtastwerte, die angezeigt werden sollen, ge speichert wurden. Dieses Verfahren wird als der Beschaffungs zyklus ("ACQ"; ACQ = acquire cycle) bezeichnet. Nachfolgend berechnet das Gerät, welche der beschafften Punkte angezeigt werden sollen, und wo dieselben auf dem Bildschirm anzuzei gen sind. Dieses Verfahren wird als Entladungszyklus ("un load" cycle) bezeichnet. Häufig ist die Zeit von dem Zeit punkt, zu dem ein Auslöser gefunden wird, bis zu dem Ende des Entladungszyklusses vernünftigerweise konstant. Dies ist der Fall, da die Berechnungen, die für einen gegebenen Aus löser erforderlich sind, und die Anzahl von Punkten, die in dem Entladungszyklus zu dem Bildschirm übertragen werden müssen, meistens jedesmal die gleichen sind. Wenn die näch ste Beschaffung eine feste Zeitperiode nach dem vorherigen Entladungszyklus beginnt, wird die Zeit von dem vorherigen Auslöser zu der Zeit, zu der das System für den nächsten Auslöser bereit gemacht wird, ebenfalls sinnvollerweise kon stant sein. Diese Situation kann zu einer "Anzeigeverriege lung" führen. Eine Anzeigeverriegelung ist eine Situation, in der die Anzeige des Geräts auf eine spezielle Phase des Signals "verriegelt", während möglicherweise andere fehlen.

Es sei beispielsweise ein Signal betrachtet, das aus zwei Gruppen von Pulsen besteht, die um 75 µs voneinander beab standet sind, welche alle 200 µs wieder auftreten. Die erste Gruppe besteht aus zwei Pulsen, die zweite Gruppe aus drei. Es sei nun ein Gerät betrachtet, das etwa alle 150 µs eine Beschaffung abschließt und seinen Auslöser neu bereit ge macht. Das Gerät wird eine "Anzeigeverriegelung durchführen" und nur die erste Gruppe von Pulsen zeigen. Dies vermittelt dem Benutzer den Eindruck, daß das Signal nur aus Gruppen besteht, die zwei Pulse aufweisen. Die "Anzeigeverriegelung" tritt auf, da, sobald das System auf den ersten Satz von Pulsen ausgelöst hat, dasselbe nicht in der Lage ist, den zweiten Satz von Pulsen abzutasten, da es während des Ent ladungszyklusses beschäftigt ist und der Auslöser nicht be reit gemacht ist. Zu der Zeit, zu der der Auslöser jedesmal neu bereit gemacht wird, ist der Satz von drei Pulsen vor bei, wobei das Ereignis, das das Gerät auslösen wird, der nächste Satz von zwei Pulsen ist. Daher wird stets nur der Satz von zwei Pulsen angezeigt.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren zum Reduzieren des Auftretens der oben beschriebenen Anzeigever riegelungen in einem Gerät, das Beschaffungszyklen aufweist, zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch Verfahren gemäß den Ansprüchen 1, 4, 6 und 8 gelöst.

Die vorliegende Erfindung reduziert eine Anzeigeverriegelung durch das Einführen einer nicht-konstanten Zeitverzögerung für jeden Beschaffungszyklus. Diese Zeitverzögerung kann durch Zufallsverfahren bestimmt werden, oder einem vorbe stimmten Algorithmus folgen. Der verringerte Durchsatz des Geräts, der durch das Einführen dieser Zeitverzögerung be wirkt wird, kann durch das abwechselnde Speichern beschaff ter Daten in zwei Beschaffungsspeichern minimiert werden. Die Anzeigeverriegelung kann ferner durch das Zurückweisen ausgewählter Auslöser reduziert werden. Die Daten, die von diesen ausgewählten Auslösern beschafft werden, werden nicht für eine Anzeige durch das Gerät verarbeitet. Die Auslöser, deren Daten nicht für eine Anzeige verarbeitet werden, kön nen zufällig ausgewählt werden, oder können durch einen vor bestimmten Algorithmus ausgewählt werden. Das Zurückweisen von Auslösern und die Hinzufügung einer nicht-konstanten Zeitverzögerung können einzeln oder in Kombination verwendet werden, um die Anzeigeverriegelung zu reduzieren.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeich nungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Zeitdiagramm, das die Einführung einer zufällig ausgewählten Zeitverzögerung darstellt;

Fig. 2 ein Flußdiagramm, das die Schritte für einen Be schaffungszyklus mit einer eingeführten Zeitverzö gerung zeigt;

Fig. 3 ein Zeitdiagramm, das die Einführung einer Zeitver zögerung zeigt, wobei zwei Beschaffungsspeicher verwendet sind, um den Systemdurchsatz beizubehal ten;

Fig. 4 ein Zeitdiagramm, das die Zurückweisung von Auslö sern zeigt;

Fig. 5 ein Flußdiagramm, das die Schritte für einen Be schaffungszyklus mit der Zurückweisung von Auslö sern zeigt;

Fig. 6 ein Zeitdiagramm, das die Kombination des Einfüh rens einer Zeitverzögerung und des Zurückweisens von Auslösern zeigt;

Fig. 7 ein Flußdiagramm, das die Schritte für einen Be schaffungszyklus mit der Kombination des Einführens einer Zeitverzögerung und des Zurückweisens von Auslösern zeigt; und

Fig. 8 ein Flußdiagramm, das die Schritte des Einführens einer Zeitverzögerung und die Verwendung von zwei Beschaffungsspeichern, um den Systemdurchsatz bei zubehalten, zeigt.

Die vorliegende Erfindung wird bezüglich einer Anzahl unter schiedlicher Ausführungsbeispiele beschrieben. Das bevorzug te Ausführungsbeispiel reduziert eine Anzeigeverriegelung durch das Einführen einer Zeitverzögerung zwischen Beschaf fungen und durch das selektive Zurückweisen von Auslösern, wenn die Auslöserrate höher als die Beschaffungsrate ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Verzöge rungszeit bei jedem Beschaffungszyklus zufällig ausgewählt, wobei die zurückgewiesenen Trigger ebenfalls zufällig ausge wählt werden.

Fig. 1 zeigt eine Sequenz von Aufgaben und Ereignissen über der Zeit. Am Beginn jeder Beschaffung, "Start", wird der Auslöser bereit gemacht und das Gerät beginnt, Daten abzu tasten und zu speichern. Dies ist auch der Beginn des ACQ-Zyklusses. Später tritt ein Auslöserereignis auf. Das Gerät setzt das Speichern der abgetasteten Daten fort, bis es aus reichend Punkte gesammelt hat, um bis zum rechten Rand des Bildschirms anzuzeigen. Dies beendet den ACQ-Zyklus und startet den Entladungszyklus. Während des Entladungszyklus ses berechnet das Gerät, welche Punkte angezeigt werden sol len, und wo auf dem Bildschirm dieselben angezeigt werden sollen. Wenn diese Aufgabe abgeschlossen ist, endet der Ent ladungszyklus. An diesem Punkt wartet das Gerät für einen Zeitbetrag. Diese Zeitverzögerung ist auf eine maximale Größe begrenzt, die näherungsweise die Zeit ist, die für ei nen ACQ-Zyklus und einen Entladungszyklus notwendig ist. Diese Zeitverzögerung kann zufällig gewählt werden, oder ei nem vordefinierten Algorithmus folgen. Nach der Zeitverzöge rung hat das Gerät einen Beschaffungszyklus abgeschlossen. Danach beginnt das Gerät eine weitere Beschaffung durch das erneute Bereitmachen des Auslösers und das Abtasten und Speichern von Daten. Ein alternatives Ausführungsbeispiel kann die Zeitverzögerung zwischen dem ACQ- und dem Entla dungs-Zyklus einführen, oder zu einem beliebigen Zeitpunkt während der Beschaffung.

Das Einführen einer Zeitverzögerung, die bei jedem Beschaf fungszyklus gewählt wird, stellt sicher, daß die Zeit zwi schen jedem Auslöser und dem Beginn der nächsten Beschaffung niemals konstant ist. Dies gilt sogar, wenn die Zeit für die ACQ- und Entladungs-Zyklen für jede Beschaffung konstant ist. Die Zeit von einem Auslöser zu dem Beginn der nächsten Beschaffung kann von Beschaffung zu Beschaffung nicht kon stant sein, da stets ein nicht-konstantes Element existiert, das durch die Zeitverzögerung zwischen Beschaffungen einge führt wird. Dies ist in Fig. 1 durch t_n und t_n+1 gezeigt. t_n und t_n+1 zeigen die Zeit von dem Auslöser bis zu dem Beginn der nächsten Beschaffung für zwei aufeinanderfolgende Zy klen. Es sei bemerkt, daß diese aufgrund der nicht-konstan ten Zeitverzögerung zwischen Beschaffungen jeweils ein nicht-konstantes Element enthalten.

Fig. 2 zeigt die Schritte für eine Beschaffung, bei der eine Zeitverzögerung nach dem Entladungszyklus eingeführt wurde. Am Beginn einer Beschaffung (200), wird der Auslöser bereit gemacht, der ACQ-Zyklus beginnt (202), und das Abtasten und Speichern (204) der Daten wird begonnen. Die Daten werden fortgesetzt abgetastet und gespeichert (204), bis ein Aus löser gefunden wird (206). Nachdem ein Auslöser gefunden ist (206), werden Daten abgetastet und gespeichert, bis ausrei chend Punkte gesammelt wurden, um den Signalverlauf bis zum rechten Rand des Bildschirms (212) anzuzeigen. Wenn dies ab geschlossen ist, endet der ACQ-Zyklus und der Entladungszy klus beginnt (214). Das Gerät zeigt dann die Punkte an, die es gesammelt hat (216). Wenn dies abgeschlossen ist, endet der Entladungszyklus (218). Das Gerät wählt dann einen War tezeitbetrag aus (219) und wartet für den ausgewählten Zeit betrag (220). Die ausgewählte Wartezeit sollte nicht kon stant sein. Sobald das Warten vorüber ist, endet diese Be schaffung (222). Zu diesem Zeitpunkt kann eine neue Beschaf fung beginnen (200).

Ungünstigerweise verringert das Einführen einer Zeitverzöge rung den Durchsatz des Geräts in Signalverläufen pro Sekun de. Diese Zeitverzögerung ist im wesentlichen "verschwende te" Zeit, die verwendet werden hätte können, um einen ande ren Signalverlauf zu beschaffen und anzuzeigen. Fig. 3 zeigt eine Möglichkeit, gemäß der der Durchsatz ohne eine Opferung des Verhaltens beibehalten werden kann. Gemäß Fig. 3 sind zwei Speicher verwendet, um beschaffte Daten zu speichern. Beschaffte Daten von aufeinanderfolgenden Beschaffungen wer den in wechselnden Speichern gespeichert. Dies ermöglicht, daß die Zeitverzögerung, die für den Speicher #1 in den Be schaffungszyklus eingeführt wird, während des Entladungs zyklusses des Speichers #2 auftritt, und umgekehrt. Folglich wird keine Zeit verschwendet, in der sich das Gerät im Leer lauf befindet und darauf wartet, daß die Zeitverzögerung ab läuft.

Fig. 8 ist ein Flußdiagramm, das die Schritte für das Ein führen einer Zeitverzögerung zeigt, wobei der Systemdurch satz durch die Verwendung von zwei Beschaffungsspeichern beibehalten wird. Das Gerät beginnt mit einem ACQ-Zyklus für den Speicher #1 (800, 801). Nachdem das Gerät den ersten ACQ-Zyklus für den Speicher #1 (801) abgeschlossen hat, be ginnt es einen Entladungszyklus für den Speicher #1 und eine Verzögerung für den Speicher #2 (802). Wenn die Verzögerung für den Speicher #2 abgeschlossen ist (804), führt das Gerät einen ACQ-Zyklus für den Speicher #2 (806) durch. Nachdem der ACQ-Zyklus für den Speicher #2 abgeschlossen ist, wartet das Gerät darauf, daß der Entladungszyklus für den Speicher #1 abgeschlossen wird (808). Sobald der Entladungszyklus für den Speicher #1 abgeschlossen ist (808), werden ein Entla dungszyklus für den Speicher #2 und eine Verzögerung für den Speicher #1 begonnen (810). Wenn die Verzögerung für den Speicher #1 abgeschlossen ist (812), führt das Gerät einen ACQ-Zyklus für den Speicher #1 durch (814). Nachdem der ACQ-Zyklus für den Speicher #1 abgeschlossen ist, wartet das Gerät darauf, daß der Entladungszyklus für den Speicher #2 abgeschlossen wird (816). Nachdem der Entladungszyklus für den Speicher #2 abgeschlossen ist, wiederholt das Gerät das Verfahren durch das Beginnen eines Entladens des Speichers #1 und einer Verzögerung für den Speicher #2 (802). Die Ver zögerungen für den Speicher #1 und #2 sollten geringer ge halten sein als die Entladungszeit minus der ACQ-Zeit, um den Durchsatz zu maximieren. Wenn die ACQ-Zeit größer als die Entladungszeit ist, kann eine Zurückweisung von Auslö sern verwendet werden.

Fig. 4 zeigt die Zurückweisung von Auslösern. Es sei bei spielsweise angenommen, daß zwei Typen von Auslöserereignis sen existieren, Auslöser A und Auslöser B. Es sei ferner an genommen, daß diese jeweils durch einen unterschiedlichen Teil des Signalverlaufs bewirkt werden, beispielsweise die Zweipuls- und die Dreipuls-Gruppen, die oben erläutert wur den. Während der ersten Beschaffung, die bei "Start #1" be ginnt, wird der Abschnitt des Signalverlaufs, der Auslöser A zugeordnet ist, aufgenommen und angezeigt. Während des er sten Entladungszyklusses tritt jedoch ein Auslöserereignis B auf, wobei jedoch dieser Abschnitt des Signalverlaufs nicht aufgenommen wird, da das Gerät mit einem Entladungszyklus beschäftigt ist, und der Auslöser nicht alarmiert ist. Nach dem der erste Entladungszyklus abgeschlossen ist, wird bei "Start #2" eine zweite Beschaffung begonnen. Da der nächste Auslöser, der auftritt, ein Auslöser A ist, würde diese Be schaffung ebenfalls den Teil des Signalverlaufs aufnehmen, der dem Auslöser A zugeordnet ist, und würde, ohne das Er greifen einer Maßnahme, das Ereignis des Auslösers B während des zweiten Entladungszyklusses verfehlen. Dieses Verfahren könnte sich selbst für immer wiederholen, derart, daß der Auslöser B-Teil des Signalverlaufs niemals angezeigt werden würde. Dies stellt eine klassische "Anzeigeverriegelungs"- Situation dar.

Der zweite Auslöser wird jedoch zurückgewiesen. Die Daten desselben werden niemals durch den Entladungszyklus verar beitet. Statt dessen wird eine weitere Beschaffung bei "Start #3" begonnen. Diese Beschaffung wird dann den Teil des Si gnalverlaufs, der dem Auslöser B zugeordnet ist, abtasten, auslösen, entladen und anzeigen. Dies "entriegelt" wirksam die Beschaffung von dem Abschnitt des Auslösers A des Si gnalverlaufs. Wenn eine ausreichende Anzahl von Auslösern pro Sekunde zurückgewiesen werden, werden viele verschiedene Phasen des Signalverlaufs zu jeder Zeit angezeigt. Die Aus löserzurückweisung kann aktiviert werden, wenn das Gerät er faßt, daß Auslöser häufiger als Beschaffungen auftreten, und kann sonst deaktiviert werden. Wenn Auslöser mit einer ge ringeren Rate als Beschaffungen auftreten, ist das Gerät in der Lage, alle Auslöserereignisse zu verarbeiten, wobei kei ne Phase des Signalverlaufs nicht angezeigt wird. Die Auslö ser, die zurückgewiesen werden sollen, können zufällig oder durch irgendeine andere Einrichtung ausgewählt werden.

Fig. 5 zeigt die Schritte eines Beschaffungszyklusses, der Auslöser zurückweisen kann. Genauso wie in Fig. 2 wird in Fig. 5 eine Beschaffung begonnen und Daten werden abgeta stet, bis ein Auslöser auftritt (200, 202, 204, 206). Wenn ein Auslöser gefunden ist (206), kann das Gerät die Ent scheidung treffen, diesen Auslöser zurückzuweisen (508). Wenn ein Auslöser zurückgewiesen wird (508), endet der ACQ-Zyklus (510), der Auslöser wird neu bereit gemacht, und ein neuer ACQ-Zyklus wird begonnen (202). Wenn der Auslöser nicht zurückgewiesen wird, werden Daten bis zum rechten Rand des Bildschirms abgetastet (212) und angezeigt (214, 216, 218). Nachdem die Daten angezeigt wurden, ist die Beschaf fung abgeschlossen (222), und eine neue Beschaffung kann be gonnen werden (200).

Fig. 6 zeigt, wie die Einführung einer Zeitverzögerung und die Triggerzurückweisung kombiniert werden können, um eine Anzeigeverriegelung zu reduzieren. Das Integrieren beider dieser Techniken stellt sicher, daß die Zeit von einem Aus löser zu dem Beginn der nächsten Beschaffung nicht konstant ist, und zwingt das Gerät dazu, die Abtastwerte von vielen unterschiedlichen Phasen des eingegebenen Signalverlaufs an zuzeigen.

Fig. 7 zeigt die Schritte für eine Beschaffung, die eine Auslöserzurückweisung und eine Zeitverzögerung kombiniert, um eine Anzeigeverriegelung zu reduzieren. Wie in Fig. 5 wird in Fig. 7 eine Beschaffung begonnen (200). Der Auslöser wird alarmiert und der ACQ-Zyklus begonnen (202). Die Daten werden abgetastet und gespeichert (204), bis ein Auslöser auftritt (206). Wenn ein Auslöser auftritt, kann dieser Aus löser zurückgewiesen werden (508), und ein neuer ACQ-Zyklus kann begonnen werden (510, 202). Wenn der Auslöser nicht zu rückgewiesen wird (508), werden die Daten bis zum rechten Rand des Bildschirms abgetastet und angezeigt (212, 214, 216, 218). Danach wählt das Gerät einen Wartezeitbetrag (219) und wartet für diesen Zeitbetrag (220). Nach der Ver zögerung (220) ist die Beschaffung abgeschlossen (222).

Es sollte offensichtlich sein, daß die beanspruchte Erfin dung nicht durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele be grenzt ist, sondern weitere Modifikationen und Änderungen innerhalb des Bereichs und des Geists des erfindungsgemäßen Konzepts beinhaltet. Beispielsweise ist gezeigt und be schrieben, daß die Zeitverzögerung nach dem Entladungszyklus auftritt. Eine Alternative bestünde darin, die Zeitverzöge rung nach dem ACQ-Zyklus einzufügen. Ein weiteres Beispiel umfaßt die Verwendung eines "intelligenten" Algorithmusses, um statt des zufälligen Auswählens von Auslösern die Auslö ser, die zurückgewiesen werden sollen, zu wählen. Ein sol cher "intelligenter" Algorithmus kann seine Entscheidung auf Heuristiken stützen, beispielsweise den Mittelwert der be schafften Punkte, oder die Anzahl von Auslöserereignissen, die während des ACQ- und des Entladungs-Zyklusses auftreten.

Claims

1. Verfahren zum Reduzieren von Anzeigeverriegelungen in einem Gerät, das Beschaffungszyklen aufweist, mit fol gendem Schritt:
Warten für eine Zeitverzögerung (220) während der Be schaffungszyklen, wobei die Zeitverzögerung für jeden Beschaffungszyklus gewählt wird (219).

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die Zeitverzögerung zufällig ist.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem die Beschaf fungszyklen einen Entladungszyklus (214, 216, 218) aufweisen, wobei die Zeitverzögerung nach dem Entladungszyklus stattfindet.

4. Verfahren zum Reduzieren von Anzeigeverriegelungen in einem Gerät, das zwei Beschaffungsspeicher aufweist, mit folgenden Schritten:

(a) Speichern einer ersten Reihe von beschafften Daten in einem ersten Beschaffungsspeicher (801, 814);
(b) Warten auf ein erstes Auslöserereignis (801, 814);
(c) Verarbeiten der ersten Reihe von beschafften Daten für eine Anzeige (802, 808);
(d) Auswählen einer ersten Wartezeitdauer;
(e) Warten für die erste Zeitdauer, nachdem die Verar beitung der ersten Reihe von beschafften Daten be ginnt (804);
(f) Speichern einer zweiten Reihe von beschafften Da ten in einem zweiten Beschaffungsspeicher;
(g) Warten auf ein zweites Auslöserereignis (806);
(h) Verarbeiten der zweiten Reihe von beschafften Da ten für eine Anzeige (810, 816);
(i) Auswählen einer zweiten Wartezeitdauer;
(j) Warten für die zweite Zeitdauer, nachdem die Ver arbeitung der zweiten Reihe von beschafften Daten beginnt (812); und
(k) Wiederholen der Schritte (a) bis (j).

5. Verfahren gemäß Anspruch 4, bei dem die erste und die zweite Wartezeitdauer zufällig gewählt werden.

6. Verfahren des Reduzierens von Anzeigeverriegelungen in einem Gerät, das beschaffte Daten aufweist, die für ei ne Anzeige verarbeitet werden sollen, mit folgendem Schritt:
Zurückweisen von Auslösern und nicht Verarbeiten der beschafften Daten, die diesen Auslösern zugeordnet sind, für eine Anzeige (508, 510).

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, bei dem die Auslöser für eine Zurückweisung zufällig gewählt werden.

8. Verfahren des Reduzierens von Anzeigeverriegelungen in einem Gerät, das beschaffte Daten, die für eine Anzeige verarbeitet werden sollen, und Beschaffungszyklen auf weist, mit folgenden Schritten:
Zurückweisen von Auslösern und nicht Verarbeiten von beschafften Daten, die diesen Auslösern zugeordnet sind, für eine Anzeige (508, 510); und
Hinzufügen einer Zeitverzögerung zu den Beschaf fungszyklen (220).

9. Verfahren gemäß Anspruch 8, bei dem die Auslöser zufäl lig für eine Zurückweisung ausgewählt werden, und bei dem die Zeitverzögerung zufällig ausgewählt wird.