TW201229774A - Data synchronization architecture and method for multiple measuring instruments - Google Patents

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201229774 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種用於多部量測儀器之資料同步架構及方法，尤其是 一種可將多部量測儀器取樣所產生不同資料波形長度，調整成一致長度之 資料同步架構及方法。 【先前技術】 目前習知的量_器有邏輯分析儀、示波器、混合式示波器等，就以 -般的示波器來講’若是工程師需要同時觀測8bits的信號時，當使用2個 Channel的示波器時，就必須分別量測4次，當待測的信號數目增加時，就 要分越多次制’既浪費日销又4於分缺果；再者除了分析波形的變 化外’還必須觀察其時序的變化。 因此，因應以上兩種情形時，工购都會改崎輯分析儀進行觀測， 而-般的邏輯分析儀可讓使时設·發條件，並以賴發條件與待測物 的信號做比對，待測物的信號與觸發條件—断，該邏輯分析儀係會把觸 發當時與觸發前後發生的事件擷取出來_於螢幕上，反之就賴示於勞 幕；因此該邏輯分析儀除了能馬上檢視數位波形外，更易於觀測時序，讓 工程師不再需要紙筆紀錄與換算則是進行取得被測物的取樣訊號。 由上述可知’不同的量測儀器用途皆有差異，但是卻皆有相同的缺點， 就是不同量測脑的時脈來料具有少量誤差情形，_般來說，每百萬個 時脈大約會產生丨〜兄個的時脈誤差，視時脈元件的誤魏格不―，而有 所差異，故當多部邏輯分析儀相互連接進行通道擴鱗，隨著取樣時間越 長，相對物娜__嶋繼w在傳統技術 201229774 下，並無法使多部量測儀器達到資料同步處理的作用。 因此，若能提供-_於多部量測儀器之資料同步架構及方法能夠 將多部量繼11取樣所產生不同雜波形長度，藉由軟體進行難成一匕致 長度之資料同步架構及同步方法，應為—最佳解決方案。 【發明内容】 本發明之目的即在於提供__衫部量測翻之資制步架構及方 法，係為了消除因時脈誤差產生多台量測儀^取樣資料量不—致，同時校 正多部量測儀器無法達到資料同步之問題。 可達成上述發明目的之-種用於多部量測儀器之資料同步架構及方 法，係用於使多部量測儀器能夠相互連接進行通道擴充，其中—部量測儀 器係為主控式量測儀器，其他部量測儀器則為被動式量測儀器，而該主控 式量測儀器係能夠輸出同步職至該被動式量職_，使該被動式量測 儀器能夠取樣該同步織做為資料同步的標記，並存放於記憶體中，另外 再將所有儀綠憶體中之資料及標記傳輸至—處理平台，並透過該處理平 台内建之軟體將魅控式制翻與馳動式量測儀器兩者標記間資料長 度進行比較與計算其比侧係，另外再透過軟體職被動式量測儀器之波 形長度，調整與該主控式量測儀器一致的資料波形長度，以徹底解決因量 測儀器本身時脈誤差，所造成取樣資料長度不一，無法多部量測儀器資料 同步處理之問題。 更具體的說，所述量測儀器係能為邏輯分析儀、示波器或是混合式示 波器等量測儀器’而該量測儀器係能夠不同屬性進行相互連接。 201229774 更具體的說，所述量測儀器係包含了一控制/取樣資料傳輸端、一時脈 產生器、一同步訊號輸入/輪出單元、一觸發訊號輸入/輸出單元、一取樣開 始訊號輸入/輸出單元取樣單元、一同步/觸發標記產生單元、一記憶體 控制器及一記憶體裝置。 更具體的說，所述主控式量測儀器產生之同步訊號，能夠提供該被動 式置測儀器進行資料同步，其週期為一特定週期方波訊號，且該方波訊號 週期應大於該主控式量測儀器之取樣訊號週期的整數倍。 【實施方式】 有關於本發明之前述及其他技術内容、特點與功效，在以下配合參考 圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。 請參閱圖一為本發明一種用於多部量測儀器之資料同步架構及方法之 整體架構圖，於本實施例中，其架構包含主控式量測儀器21、被動式量測 儀器22、集線器23、處理平台24、待測物訊號端25。主控式量測儀器21 係具有-取樣開始職端、—同步訊號端…觸發訊號端、—訊號輸入端 及一 USB埠（連接埠），其中該同步訊號端係能夠產生一同步訊號，而該 觸發訊號端係能夠產生-觸發訊號’另外該取樣開始訊號端係能夠產生_ 取樣開始職。於本實施财，主控式量測齡21及被動式量測儀器^ 係透過集線器23而與處理平台24相連接，但不限於—定要透過集線器23 才能與處理平台24相連接，例如處理平台若為_具有三個腦連接璋之 個人電腦，只要量測儀肢三台_就可以直接連接卿人電腦即可不 需再透過集線器23。 被動式量測儀器22，與主控式量測儀器21相連接，另外被動式量測 201229774 儀器22具有一取樣開始訊號端、一同步訊號端、一觸發訊號端、一訊號輸 入端及一 USB埠（連接埠）；另外主控式量測儀器21之同步訊號端會傳輸 同步訊號至被動式量測儀器22之同步訊號端，而主控式量測儀器21之觸 發訊號端係會傳輸觸發訊號至該被動式量測儀器22之觸發訊號端，且主控 式量測儀器21之取樣開始訊號端係會傳輸取樣開始訊號至該被動式量測儀 器22之取樣開始訊號端；其中，主控式量測儀器21之同步訊號端輸出同 步訊號至從被動式量測儀器22之同步訊號端接收，以使所有量測儀器產生 同步訊號的標記’並將其存放於記憶體中。 其中，該主控式量測儀器21之同步訊號端輸出同步訊號至從被動式量 測儀器22之同步訊號端接收，以使所有量測儀器產生同步訊號的標記，並 將其存放於記憶體中。 於本實施例中，主控式量測儀器21之觸發訊號端，能夠輸出已偵測到 觸發資料的訊號，以提供該從被動式量測儀器22之觸發訊號端儲存觸發位 置的標記。並且，主控式量測儀器21及被動式量測儀器22為一邏輯分析 儀，其細部架構可參照圖二所示之量測儀器結構圖，關於本發明之量測儀 器可為邏輯分析儀、示波器或是混合式示波器等量測儀器，並且各量測儀 器還能夠不同屬性進行相互連接，例如：邏輯分析儀、示波器、混合式示 波器等量測儀器，皆可進行相互連接，另外量測儀器的數量更可因應通道 的多寡來增加數量。 集線器23，係與主控式量測儀器21之USB埠及被動式量測儀器22 之USB埠相連接，用以將該主控式量測儀器21及該被動式量測儀器22之 資料傳輸出去’於本實施例中，主控式量測儀器21及被動式量測儀器22 201229774 為邏輯分析儀，其分別利用USB連接埠進行相連及資料之傳輸，但因本發 明之量測儀器不限於邏輯分析儀’量測儀器之連接埠則視各機型之不同而 採用較適用之連接埠，並不以邏輯分析儀常用之USB埠為限。 處理平台24，於本實施例中較佳為一個人電腦，係藉由集線器23與 主控式量測儀器21及被動式量測儀器22相連接，能夠將主控式量測儀器 21及被動式量測儀器22所儲存之資料及標記傳輸給處理平台％，並且而 處理平台24包括有一軟體，可用來進行主控式量測儀器21與被動式量測 儀器22兩者於同步訊號標s己間之資料取樣數進行比較，並計算其比例關 係，並可將被動式量測儀器22之波形長度，調整與主控式量測儀器21 一 致的資料波形長度。 待測物訊號端25，係與主控式量測儀器21之訊號輸入端及被動式量 測儀器22之訊號輸入端相連接，用以讓主控式量測儀器21及被動式量測 儀器22能夠進行資料取樣。 综上所述，透過USB之連接，可讓主控式量測儀器21與被動式量測 鲁儀器22之同步訊號端、觸發訊號端、及訊號輸入端彼此相連接，於本實施 例中’主控式量測❹輸出-同步訊號至該被動式量測翻22内，使 。玄被動式制健22㈣取樣該同步減做為資料同步的標記，並存放於 兄憶體中，再將财健記憶體巾之:錄及標記傳輸至該處理平台Μ，其 中該處理平台24内建之軟體可將主控式量測個u與被動式量測儀器^ 兩者’於同步標記狀取樣資料長度進行比較與計算其比侧係，並再透 過軟體將被動式量測儀器22之波形長度，調整與主控式量測儀器U —致 的資料波形長度，轉決因量測儀器本身時脈誤差，所造絲樣資料長度 201229774 不一之問題。 於本實施例中’主控式量測儀器u及被動式量測儀器a為—邏輯分 析儀’其内部構件示意可參照圖二所示，其分別包括有控制/取樣轉傳輸 端11時脈產生器I2、同步訊说輪入/輪出單元U、觸發訊號輸入/輪出單 元Η、取樣開始訊號輸入/輸出單元ls、取樣單元16、同步/觸發標記產生 單元17、記憶體控制器18、記髓裝置19。在連接了複數台量測儀器後， 由於每台量測伽皆能進行同步訊號之輸入/輸出，觸發訊號之輸入/輪出及 取樣訊號之輸人/輸出，制者可依絲自行設定某一台量測個為主控式 量測儀器，以讓其他被動式量測儀器進行取樣資料之比對，以解決因量測 儀器本身雜誤差’所造成取㈣料長度不_之問題。於本射其邏輯分 析儀内部構件如下所述： 控制/取樣㈣傳輸端U，係與時脈產生^ U、同步減輸人/輸出單 元13、觸發訊號輸入/輸出單元M、取樣開始訊號輸入/輸出單元15、記憶 體控制器18電性相連接，而控制/取樣資料傳輸端u可與外部電腦、集線 器或是橋接器相連接，以進行控制或相互傳輸資料。 時脈產生H !2，雜娜取㈣料傳輸端u、同步織切輸出單 元13電性相連接，而時脈產生器12可透過使用者來設定欲進行取樣之取 樣時脈訊號，以提供其他量測儀器進行資料取樣作業。 同步訊號輸入/輸出單元13，與控制/取樣資料傳輸端„、時脈產生器 I2、同步/觸發標記產生單元Π電性相連接，而同步訊號輸入/輸出單元^ 可接收時脈產生器12所輸入的取樣時脈訊號’進而產生同步訊號輪出至其 他量測儀器；另外主控式量測儀器21之同步訊號輸入/輸出單元13係會傳 201229774 送一同步訊號至被動式量測儀器22之同步訊號輸入/輪出單元13。 觸發訊號輸入/輸出單元14，係與該控制/取樣資料傳輸端n、該取樣 單元16、該同步/觸發標記產生單元17電性連接，而該觸發訊號輸入/輸出 單元14係可供外部的觸發訊號輸入，或是偵測取樣資料後產生觸發訊號輸 出，以供其他量測儀器紀錄觸發資料位置；另外主控式量測儀器21之觸發 訊號輸入/輸出單S Μ會傳送一觸發訊號至被動式量測儀器a之觸發訊號 輸入/輸出單元14，以進行訊號觸發條件之標記。

取樣開始訊號輸入/輸出單元1S，與該控制/取樣資料傳輸端n、取樣 單元16電性連接’而取樣開始訊號輸入/輸出單元15可供外部的取樣開始 訊號輸入’哺雛他量測儀關步進行取樣；糾主控式量測儀器21之 取樣開始喊輸碌ώ單元15齡傳送—取制始職錄動式量測儀 器22之取樣開始訊號輸，出單元15，使通知被動式量測儀器η可開始 進行訊號取樣之動作。 取樣單元I6 ’與複數輸入通道、觸發訊號輸入/輸出單元Μ、取樣開 始訊號輸入/輸出單元15、記憶體控制器18電性連接，而取樣單元16可提 且取樣單元16接收取樣開始訊號輸人後，即進行資 供複數通道資料輸入 18接收以及儲存於記憶體裝置 單元14 ’以進行觸發條件的偵 料取樣，並將取樣資料傳輪至記憶體控制器 19中，亦提供取樣資料給觸發訊號輸入/輪出 測。 同步/觸發標記產生單元17,包含有_計時器171及一資料長度紀錄器 172，係與同步訊號輸人/輸出單元、觸發訊號輸人/輪出單元Μ、記情體 控制器18電嫩，編妨撕樣時，顺量繼21輸出同 201229774 步汛號至被動式量測儀器22時，且計時器171係會進行取樣時間的計數值 做為時間標記，而資料長度紀錄器172係會計數資料未變化時的資料長度， 當主控式量測儀器21偵測到同步訊號端之脈波上緣時，將當下的時間標記 與前-變化資料的長度’存放在取樣資料巾，赠為同步魏的標記，並 將其儲存於記憶體裝置19。並且，主控式量測儀器21會將其同步訊號輸出 至被動式量測儀器22 ,而被動式量測儀器22之同步/觸發標記產生單元17 係接收自主控式量測儀器21的同步/觸發訊號，並將其内部的資料、時間標 6己 '資料波形長度做為同步/觸發標記，並儲存於記憶體裝置19中。 記憶體控制器18，係與控制/取樣資料傳輸端u、取樣單元16、同步/ 觸發標記產生單元17、記憶體裝置19電性連接，而該記憶體裝置19係具 複數資料寫入區段，由記憶體控器18控制資料的讀取或寫入，而記憶體控 制器18可接收取樣資料及同步/觸發標記資料，並將其儲存於記憶體裝置 W中，或是讀取記憶體裝置19中的資料，以提供控制/取樣資料傳輸端u 傳輸至處理平台24接收。 關於本發明多部量測儀器之資料同步架構之操作方法，請參閱圖三所 不，圖三為本發明一種用於多部量測儀器之資料同步架構及方法之資料同 步流程圖，其操作方式應用之架構請一併參照圖一所示，其操作流程為： h首先，使用者可將主控式量測儀器21與被動式量測儀器22之同 步訊號端進行連接，並且各量測儀器可透過集線器23連接到處理 平台24，使主控式量測儀器21與被動式量測儀器22之同步訊號 端、取樣開始訊號端及觸發訊號端互相連接在一起（3〇1); 2.透過處理平台24内建之軟體，使用者可自行設定其中一部量测儀 窃為主動輸出同步訊號的主控式量測儀器21，並設定其他的量測 儀器為接收同步訊號的被動式量測儀器22 (302); 於處理平台24之軟射對主控式制儀H 21設置取樣設定及觸 發條件後’將取樣設定套❹】所有的被動式Μ儀ϋ 22之軟體設 疋，而取樣設定及觸發條件設定流程為（303): ⑻设定主控式量測儀器21同步訊號的週期（為其取樣時脈週期 的整數倍週期）；而該週期的倍率係由使用者自行設定，才有 適當的同步標記數量，避免佔用過多的記憶體空間，而關於同 步说號及取樣時脈之設定及實施方式則於以下實施例說明中 述明； (b)使用者可依其自身需求來設定主控式量測儀^」_發訊號 輸出條件。 啟動該主控式量測伽21發出取«始職，以啟騎有的被動 式量測儀5 22進行資料取樣’而所有的量測儀麟取樣之同步訊 號’係债測到由低電位轉為高電位時，產生同步標記，並持續存 放於記憶體裝置19中’直到記憶體裝置19存滿取樣資料，即取 樣完成（304); 將主控式#>職n 2〗與被動式制伽η之取樣資料傳送至處 理平σ 24，並透過處理平台24讀取所有於主控式量測儀器21與 被動式量測儀器22中記憶體裝置所儲存之資料（3〇5); 將主控式1^職|| 2丨與被動式制齡22之取樣資料按照對 應的同步標6己，藉由將被動式量測儀器22取樣資料與主控式量測 201229774 儀器21進行比對’並算出相對於主控式量測儀器η之取樣資料 之比例，以將被動式量測儀器22所測得之取樣資料進行資料波形 長度縮放縫合運算，縫合後即完成擴充通道後的取樣資料同步 (306)，其詳細運算流程如下： ⑻透過處理平台24計算出所有的被動式量測儀器22之同步標記 間的資料數量，並依照所有標記間的資料量，與主按式量測儀 器21標記間資料量進行比較，以計算出其比例關係； (b) 透過處理平台24依照所有標記間的比例關係，針對該被滅 φ 量測儀器22之資料波形長度，進行縮放，以翻與主控式量 測儀器21標記間的資料波形長度相等之需求； (c) 透過處理平台24將縮放後的被動式量測儀器22之資料波形長 度，依主控式量測儀器21之同步標記的時間軸，進行波形長 度的接合，待接合完畢後，即得到資料同步處理的完整資料波 形。 其中，該波形長度的接合可經由處理平台24内建的繪圖軟體依照同步 · 標記間的資料波形長度，將所有縮放後的資料波形長度對齊主控式量測儀 器21的量測時脈之時間軸後，並將其顯示於螢幕上。 請參閱圖四為本發明之多部量測儀器進行取樣資料同步示意圖，於本 實施例中’採用一部主控式量測儀器21及二部被動式量測儀器22相互連 接’以進行取樣資料同步處理之操作描述，其多部量測儀器之硬體架構可 同時參照圖—所示，在本例中僅舉二部被動式量測儀器22進行說明，其實 際操作數量可依其使用者之需求自行增加。 12 201229774 假。又各量測儀器時脈皆為25MHz，而主控式量測儀器2ι及第一、第 被動式量測儀器之誤差值分別為〇ppm、+5〇ppm、_5〇卯爪(ppm為押他per million ’即+5Gppm為每百萬單位會多丨5〇個單位）’因此每—單位之時脈 為25MHz/lM 25Hz’因此可知這三部量測儀器儀器誤差的脈波分別為25*〇 = ΟΗζ、25*50=1250Ηζ、25*-50 = -1250Ηζ，換算後可知這三台儀器的實際 時脈分別為 25·0〇〇〇〇〇ΜΗζ、25.〇〇1250ΜΗζ、24.998750MHz ; 於本實施例中，使用者透過處理平台24，可為個人電腦(ρ〇或是其他 具處理運算能力之裝置’設定其中—部量測儀器為主控式量測儀器2卜其 他一部量測儀器22分別為第一被動式量測儀器、第二被動式量測儀器，使 用者並設定所有儀器取樣率均為25MHz，同步訊號為該主控式量測儀器取 樣頻率除以其倍率，該倍率由使用者自行設定，因此可由任一整數N來取

代’而在此假設其倍率為1M，所以實際同步訊號為 25.000000MHz/1M 即為 25.000000Hz。 因此，每次同步訊號上升緣產生的區間，因每台的取樣頻率的不同， 主控式量測儀器取樣資料係取樣了 1Μ(25.000000ΜΗζ/25.000000Ηζ)個取 樣點資料，而因為第一被動式量測儀器之時脈為25.001250MHz，造成第一 被動式量測儀器取樣資料係取樣了 1000050 ( 25.001250MHz / 25.000000Hz ) 個取樣點資料，比主控式量測儀器21多出50個取樣點資料，而第二被動 式量測儀器取樣資料取樣了 999950 (24.998750MHz/25.000000Hz)個取樣 點資料，比主控式量測儀器21少了 50個取樣點資料；由圖四中可知，在 進行調整前，因取樣資料數之不同使得主控式量測儀器21取樣波形與該第 一被動式量測儀器取樣波形、該第二被動式量測儀器取樣波形皆有誤差（由 13 201229774 圖四調整前波形編號1至6即可看出波形的不對稱）。 請參照圖四所示，由於本實施例所設定之主控式量測儀器21之取樣倍 率為1M (1，000,000)，即表示主控式量測儀器21在這兩同步標記間(c〇c ) 資料長度為1，000,000個取樣點(CLK)，在此以圖四中所標示為p〇處代表主 控式量測儀器21於该點之取樣倍率為iM，並籍由本實施例之假設可知， 第一被動式量測儀器的兩標記間資料長度為丨，⑻〇,〇5〇CLK，所以當欲進行 取樣波形之調辦’因第-被動式制儀II取樣資料多出5G個，即表示第 -被動式#測儀器在圖四巾’未進行波形調整前標示Pi之處之取樣倍率為 1，000,050，其表不在二同步標記(C〇，c〇之間，每個取樣波形須進行取樣倍率 之調整’由於第一被動式量測儀器之取樣倍率為丨’戰㈣，因此每—個由 第-被動式量測儀騎取樣之波形必須再乘以1M(主控式量測儀器取樣倍 率)/1000〇5〇(第一被動式量測儀器取樣倍率片〇"995倍的波形長度，使第 -被動式量測儀n調整後之取樣倍率卩丨，才會相同於主控式量測儀器21之 取樣倍率PQ。而第二被動式量測儀器，因取樣資料少了 5G個，因此在圖四 中’未經波形調整前之取樣倍率？2為999,950，因此每一個由第二被動式量 測儀器所取樣之波形必須再乘以1M(主控式量測儀器取樣倍率)/"9950(第 -被動式量測儀1§取樣倍率XG0005倍的波形長度，使第二被動式量測儀 器調整後之取樣倍率P2’才會烟於主控式量測齡21之取樣倍率p〇，如 圖四所示，波形比織度碰後之部份，係將所有的被動式量測儀器22之 資料’依兩標5己(〇)，(：,)_資料長度，與主控式量測儀器21之兩標記間資 料長度進行比較’以計算出其比侧係，再針對被動式量測儀器22之資料 波形長度進行波賴放’使其等長後於主控式制傭^之波形（由圖四 201229774 S周整後波升>上的編號1至6即可看出第一被動式量測儀器調整波形、第二 被動式量纖H調整波形已餘控式量職n U難波料長對稱），再 依該主控式量測儀器之同步標記時間軸，進行接合，即完成多台儀器資料 同步處理。 進-步說明取樣時間純，資料產出的誤差就愈大，若紐過本發明 之波形補償，則無法讓多部量測儀器達到資料同步處理之作用，請參閱圖 五及圖六為本發明-_於多部制儀器之:㈣同步架構及方法之波形補 償前示意圖及波形補償後示意圖，於圖五及圖六之說明中，僅針對主控式 量測儀器21與第-鶴式量繼器補償祕進行綱，其他肋式量測儀 器22其操作方式皆相同，在此則不加以贅述，於本實施例中，選擇兩時間 點分別為T, (50,00〇CLK)及丁2 (1，300,000CLK)來進行取樣時間愈長對 取樣資料誤差愈大之實施例說明，並依其取樣資料數之不同來進行波形補 償之解釋。 同上述實施例，假設其取樣倍率為1M ,而每一同步訊號為25Hz，且 主控式ϊ：測儀器之時脈為25.000000MHz，即代表在二個同步標記内包括有 1，000,000個取樣點訊號，於圖五及圖六中分別標示有3個同步標記為 (Ci，C2，C3)，就主控式量測儀器21而言，Q同步標記處為開始進行取樣資 料存取，其與下一共同標記C2間會包括有ι，〇〇〇,〇〇〇個取樣資料，同理q 與C2間亦包括有1，〇〇〇,〇〇〇個取樣資料。而第一被動式量測儀器為 25.001250MHz，因取樣頻率較快於主控式量測儀器2ι，因此第一被動式量 測儀器會比主控式量測儀器21多出50個取樣點資料，因此在二個同步標 記内包括有1，⑻〇,〇5〇個取樣點訊號，即代表第一被動式量 15 201229774 測儀器之取樣比主控式量測儀器21快。 分別以T, (50,000CLK)及T2 (l，300,000CLK)二時間點進行討論， 由於第一被動式取樣頻率較快，就5〇〇〇〇CLK這時間點而言，第一被動式 量測儀器完成取樣50000CLK(於圖五、圖六中以Tmi=5〇〇〇〇CLK及

Tm2=l，3〇〇,〇〇〇CLK表示）之時間點會早於主控式量測儀器21進行 5〇〇OOCLK取樣之時間點T,及I ’當第一被動式量測儀器達成Tmi及Tm2 時，主控式儀器尚未達到T,及T2之取様時間點，其對應之取樣點於圖五中 以T,’及τγ標示，其誤差值可由下列算式得之； 鲁 Τι與Τ/的誤差值計算公式列舉如下： T,=50000CLK, A=lM=l〇〇〇〇〇〇CLK, C,=〇CLK, C2=1000050CLK 誤差常數為 11=(^(:2-(^))=1000000/(1000050-0)=0.99995 於本實施例中’誤差常數R是以主控式量測儀器之取樣頻率去比對被 動式5測儀器於一標s己(C2，Ci)或(C3,〇2)間之比例，進而求得r，其標記之設 定可由使用者自行決定區段之大小，並不以本例所述為限。 T,’=T丨xR=50000x0.99995=49997.5 (CLK) φ 故，同理可證：

T2=1300000CLK, A=1M=1000000CLK, C2=1000050CLK, C3=2000100CLK R=(A/(C3-C2))=1000000/(2000100-1000050)=0.99995 T；= T2xR=1300000x0.99995=1299935(CLK)； 從上述算式求出之誤差值分別為2.5CLK及65CLK，即表示第一被動 式量測儀器分別約於主控式量測儀器21之取樣資料數49997.5CLK(T；)及 1，299,935CLK(T2')即取樣了 50,000CLK，意即當第一被動式量測儀器已取樣 16 201229774 擊CLK ^主控式量咖21仍處於卿魏(τ,)，*當第一被 動式量測儀㈣㈣_啊κ(τ咖，球編咖2i仍處於仍 處於139,狐咐），纽可知當取糊愈久時產生的誤錄愈大， 此時再依上述實施織形機之方法依其_崎雛，以主控式量測儀 器21之取樣頻率為基準進行調整，其調整後之示意圖如圖六所示，透過此 種調整方式’奸是連接幾台電子量測翻，只要求出和主控式量測儀器 21間之比例，再分職其比例去進行波行調整就可同啸正”量測儀 器’進而達到多台電子量測儀器資料同步之效果。 由本實施例所奴之取樣點可得知，在經過長時間之取樣下，若不經 過波形修正補償’則時間愈久所測得之取樣誤差值就愈大因此，藉由本 發明之朗’箱球式量21取樣喊及同步峨之設定可讓其 他量測儀器有-校正之標準’並可透過各制儀器與主控式量測儀器η間 取樣頻率之差絲進行相對應波形罐，讓賴者於進行訊號分析時更增 力操作上之便wn ’並與其他習帛技術相互比較時，更具備下列優點： 1.本發明係、在於提供_種可將多部量測儀器所產生不同資料波形 長度之同步A號’經由該處理平台將所有資料波形長度調整成— 致長度之目的。 本發月係在於提供一種可藉由同步訊號的連接取樣留下標記，使 夕口P不同時脈誤差的量測儀器，能進行校正標記間資料波形長 度，並消除因時脈誤差產生多部量測取樣資料量不一並能夠消 除無法資料同步之問題。 藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特 201229774 徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本伽之範鳴加以 限制。相反地，其目岐希望脑蓋各觀變及具相等性的安排於本發明 所欲申請之專利範圍的範脅内。 【圖式簡單說明】 圖為本發明-種用於多部量測儀器之資料同步架構及方法之整體架 構圖； 圖一為本發明-细於多部量測儀器之資料同步雜及方法之量測儀 器結構圖； 圖一為本發明-種用於多部量測儀器之資料同步架構及方法之資料同 步流程圖； 圖四為本發明—種用於多部量測儀器之資料同步架構及方法之多部量 測儀器進行取樣資料同步示意圖； 圖五為本發明-種用於多部量測儀器之資料同步架構及方法之波形補 償前示意圖；以及 圖六為本侧—觀衫部制似之:雜同錢構及方法之波形補 償後不意圖。 【主要元件符號說明】 I 量測儀器 II 控制/取樣資料傳輪端 12 時脈產生器 13 同步訊號輸入/輪出單元 201229774 14 觸發訊號輸入/輸出單元 15 取樣開始訊號輸入/輸出單元 16 取樣單元 17 同步/觸發標記產生單元 171 計時器 172 資料長度紀錄器 18 記憶體控制器 19 記憶體裝置 21 主控式量測儀器 22 被動式量測儀器 23 集線器 24 處理平台 25 待測物訊號端

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Claims (1)

1. 201229774 七、申請專利範圍： 1. 一種用於多部量測儀器之資料同步架構’係包含： 一主控式量測儀器，係為一量測儀器’而該主控式量測儀器係具有一 取樣開始訊號端、一同步訊號端、一觸發訊號端、一訊號輸入端及一 連接埠，其中該同步訊號端係能夠產生一同步訊號，而該觸發訊號端 係能夠產生一觸發訊號’另外該取樣開始訊號端係能夠產生一取樣開 始訊號； 至少一個被動式量測儀器，係為一量測儀器，並與該主控式量測儀器 相連接，而該被動式量測儀器係具有一取樣開始訊號端、一同步訊號 端、一觸發訊號端、一訊號輸入端及一連接埠，其中該主控式量測儀 器之同步訊號端係會傳輸該同步訊號至該被動式量測儀器之同步訊號 端，而該主控式量測儀器之觸發訊號端係會傳輸該觸發訊號至該被動 式量測儀器之觸發訊號端，且該主控式量測儀器之取樣開始訊號端係 會傳輸該取樣開始訊號至該被動式量測儀器之取樣開始訊號端；因此 該被動式量測儀器係能夠取樣該同步訊號做為資料同步的標記，並儲 存於該被動式量測儀器中； —處理平台，包括複數個連接埠，係藉由該等連接埠與該主控式量測 儀器及該被動式量測儀器相連接，能夠將該主控式量測儀器及該被動 式量測儀器所儲存之資料及標記傳輸給該處理平台；以及 -待測物減端’係與該主控式制儀H之職輸人端及該被動式量 測儀器相連接，用以讓該主控式量測儀器及該被動式量測儀器能夠進 行資料取樣。 201229774 2.如申請專利範圍第丨項所述用於多部量測儀器之資料同步架構’其中 該處理平台係具有一軟體，用以將該主控式量測儀器與該被動式量測 儀器兩者標記間資料長度進行比較與計算其比例關係，另外該軟體亦 能將該被動式量測儀器之波形長度，調整與該主控式量測儀器一致的 資料波形長度。

   3_如申請專利範圍第1項所述用於多部量測儀器之資料同步架構，其中 該主控式量測儀器產生之同步訊號’能夠提供該被動式量測儀器進行 資料同步，其週期為一特定週期方波訊號，且該方波訊號週期應大於 該主控式量測儀器之取樣訊號週期的整數倍。 如申請專利範圍第丨項所賴於多部制魅之資棚步架構，其中 δ玄量測儀器係能為邏輯分析儀、示波器或是混合式示波器等量測儀 器’而該量測儀器係能夠不同屬性進行相互連接。 5.如申身專利範圍第！項所述用於多部量測儀器之資料同步架構，其中 該量測儀器内部係包含了—控制/取樣資料傳輸端…時脈產生器、一 同步訊號輸人/輪出單元、城輸瑪出單元、—取制始訊號 輸入/輸出單几、一取樣單元、一同步/觸發標記產生單元、—記憶體控 制器及一記憶體裝置。 6·如申請專利範_ 5項所於多部量測魅之資個步架構，其中 該同步/觸發標記產生單元更包含有一計時器及-資料長度紀錄器。 7_如申請專利範圍第丨項所述用於多部量測儀器之資料同步架構，其更包 括-集線器’並當該處理平台之連接蜂數量小於該等量測儀器之數量 時’該處理平台係藉由該集線器與各量測儀器相連接。 21 201229774 8_ 一種用於多部量測儀器之資料同步方法，其流程為： (a) 對多部量測儀器之同步訊號端進行連接，而該量測儀器係連接到 該處理平台，使該量測儀器之同步訊號端、取樣開始訊號端及觸 發訊號端互相連接在一起； (b) 透過該處理平台内建之軟體設定其中一部量測儀器為主動輸出 同步讯號的主控式量測儀器，並設定其他的量測儀器為接收同步 訊號， ⑹於该處理平台之軟體中對該主控式量測儀器設置取樣設定及觸 發條件後，將取樣設定套用到所有的被動式量測儀器之軟體設 定； (d) 啟動所有的量測儀器開始取樣，直到記憶體裝置存滿取樣資料， 即取樣完成； (e) 將所有的4_||之取«料傳送纽平纟，並透過該處理 平台讀取所有於該量測儀器中記憶體裝置所儲存之資料；以及 (f) 將所有的量測儀器之取樣資料，按照對應的@步標記，藉由該進 行資料波形長度縮放縫合運算，縫合後即完成擴充通道後的取樣 資料同步。 9·如_請專利範圍第8項所述用於多部量測儀器之熱同步方法，其中 該取樣設定及觸發條件流程為： ⑻設定該主控式制伽同步訊賴，為其取樣時脈週期的整 數倍週期，而該週期的倍率係能夠自行設定；以及 201229774 (b)設定主控式量測儀器的觸發訊號輸出條件。 10 如申凊專利範圍第8項所述用於多部量測儀器之資料同步方法其 該資料波形長度縮放縫合運算流程為： (a) 透過該處理平台計算出所有的被動式量測儀器之同步押庀門、 資料數量，並依照所有標記間的資料量，與該主控式量測儀器 記間資料量進行比較，以計算出其比例關係；

   (b) 透過該處理平台依照所有標記間的比例關係，針對該被動式量則 儀器之資料波職度，進行縮放，以達到與該主控式量測儀器襟 記間的資料波形長度相等之需求；以及 (c)透過該處理平台將縮放後的該主控式量測儀器之資料波形長 度，依該主控式量測儀ϋ之同步標·時間軸，進行波形長度的 接合’待接合完畢後，即得職料同步處理的完整資料波形。 1[如巾請專利顔第8項所述多部量測儀器之資料同步方法，其中 該主控式制魅必動發練樣開始織後，相徽動所有的 、動式5：舰錢仃資料取樣’而所有的量測偏所取樣之同步訊 '系伯測到由低電位轉為南電位時，產生同步標記，並持續存放於 記憶體裝置中。 23