[发明专利]数字存储示波器的采集内存分配

说明书

技术领域

本发明一般涉及信号采集设备，更具体地涉及适合用于具有多个输入通道的数字存储示波器(digital storage oscilloscope)或者其他信号采集和显示设备的信号采集显示结构。

发明背景

通常，数字存储示波器具有多个输入通道，多个通道中的每一个能够接收被测试的模拟信号。多个输入通道中的每一个具有各自的模/数(A/D)转换器，该模/数(A/D)转换器以预定的采样率将接收到的被测试的模拟信号数字化成一连串数字采样(digital samples)(或采样数据(sampledata))。如本领域技术人员所知的，数字存储示波器包括采集内存(acquisition memory)来存储多串数字化的采样来表示被测试的模拟信号。在采集内存中累积了足够的数字采样之后，数字存储示波器重构所接收的被测试模拟信号并将它们显示在显示屏上。

尽管现有的数字存储示波器大体上满足了特定应用的需要，它们仍然存在一些缺点。具体地说，在现有的示波器中，采样率(sampling rates)和(内存)记录长度(record lengths)对所有的输入通道来说都是相同的，该输入通道获取和/或测量不同的测试输入信号。在获取和/或测量不同的测试模拟信号的所有输入通道之间分享采集内存通常是不可能的，或者至少是不灵活的。现有的数字存储示波器可以使用两个(或者四个)通道来获取和/或测量一个输入信号，两个(或者四个)通道中的每一个接收该输入信号数据采样的一部分并且将这两(或者四)部分的采样数据存储入为这两个(或者四个)通道在采集内存中分配的两个(或四个)相应内存区域中。然后，现有的数字存储示波器基于存储在采集内存的两个(或者四个)内存区域中的两(或者四)部分的采样数据重构这一个输入信号。通过这种方式，现有的数字存储示波器可以使用所谓的“交织技术”通过关闭其他一个(或三个)输入通道而将其他一个(或三个)闲置的输入通道的路径“内部并入”一个工作的输入通道，使这个工作(active)的输入通道的采样率或者记录长度增加为两倍或者四倍。尽管现有的数字存储示波器可以为一个输入信号共享多个内存区域(通常为偶数个)，它们不能为所选中的(或工作的)通道(这些通道获取和/或测量不同的测试输入信号)按比例地分配采集内存中的内存区域(多个内存区域)，但不为未选的(或者闲置的)通道在采集内存中分配任何内存区域。换句话说，现有的数字存储示波器不能为所选的(或者工作的)通道(这些通道获取和/或测量不同的测试输入信号)动态地分配采集内存中的内存区域。

此外，当数字存储示波器的多个输入通道获取和/或测量低频率和高频率(或速度)的信号时，现有的数字存储示波器使用的采样率与最高频率(或速度)的信号相适应。因此，在现有的数字存储示波器中，对于重构从输入通道各自所接收到的信号来说，分配给一个输入通道(该输入通道获取较低速度的信号)的采集内存资源可能不必要的大，而分配给另一个输入通道(该输入通道获取较快速度的信号)的采集内存资源则是不足够的。

因此，需要提供改进的数字存储示波器中的信号采集显示结构，从而该数字存储示波器可以在多数个输入通道中的一个或多个通道未被选择(或者闲置)时，在获取和/或测量不同的输入信号的多个输入通道之间灵活地分享内存资源。

另一个需求是，提供改进的数字存储示波器中的信号采集显示结构，从而该数字存储示波器可以在多个输入通道获取和/或测量具有不同频率(或者速度)的测试的信号时，在多个输入通道之间高效地分配采集内存资源。

发明内容

为了克服现有的数字存储示波器中的缺陷，本发明提供改进的采集系统。

在第一方面，本发明提供示波器的采样系统，该采样系统包括：

多个通道，用于获取和/或测量不同的输入信号；

多个A/D转换器(2.₁，2.₂，...，2._n)，该多个A/D转换器中的每一个从多个通道中的一个通道接收测试信号，并且将接收到的信号数字化为数字采样；

采集内存(10)，该采集内存与多个A/D转换器连接，用于存储来自多个A/D转换器的数字化的采样；以及

内存分配处理器(4)，用于将采集内存中的一个或多个内存长度(或内存深度)分配给多个通道中的至少一个所选通道。

与第一方面的采集系统相对应，本发明提供用于分配内存资源的方法，该方法包括以下步骤：

从获取和/或测量不同的测试信号的多数个通道中选择一个或者多个通道；以及