[发明专利]一种具有高波形刷新率的数字示波器

说明书

技术领域

本发明涉及测量、测试技术领域，具体涉及一种数字示波器，特别是一种具有高波形刷新率的数字示波器。

背景技术

在数字示波器中，示波器每秒钟以特定的次数捕获波形，并在显示单元中显示，这就是示波器的波形捕获率，又称为波形刷新率，单位为波形数每秒（wfms/s）。波形刷新率是示波器的重要指标，可以指示示波器一次采集波形、处理、显示的速度。具有高波形刷新率的示波器可以提供更多的重要信号特征，如反映信号概率的荧光效果；也能够增加示波器快速捕获瞬间的异常波形的概率，如抖动、低频干扰、瞬时误差等，因此，更高的波形刷新率是示波器追求的一个方向。

一般来说，模拟示波器由于电路简单，不需要将信号进行数据转换、处理，所以其刷新率很高。而数字示波器由于使用串行处理结构，刷新率较低，下面对现有的数字示波器进行介绍。

结合参考图1，公开号为CN101067630A的中国发明专利公开了一种波形刷新率更高的示波100，所述示波器100包括信号输入端101、输入放大模块102、A/D转换模块103、波形处理模块104、CPU处理器105、可编程逻辑模块106、显示模块107、输入模块108、存储模块109和显存110。

所述信号输入端101是将外部输入信号引入到示波器100的部件，一般采用BNC连接头实现，所述BNC连接头通过外部示波器探头与被测电路连接，将信号引入到示波器100中。

所述输入放大模块102用来将经过所述信号输入端101引入的外部输入信号进行放大处理，由于采用模拟器件实现对模拟信号的处理，一般又称为模拟前端电路（或者是模拟前端电路的一部分），模拟前端电路可以实现对所述外部输入信号的衰减、缓冲、偏置、放大等处理。

所述A/D转换模块103又称为模数转换器，实现对所述输入放大模块102输出的模拟信号的数字采集，并传送给所述波形处理模块104.

所述波形处理模块104根据用户设定的各种波形条件来处理采集的数字波形信号，并将捕获到的有效波形信号传送给所述CPU处理器105。

所述CPU处理器105将所收到的有效波形信号保存到所述存储模块109，并将这些数据以及系统参数传送到所述可编程逻辑模块106。

所述可编程逻辑模块106控制所述显存110和显示模块107，实现波形显示。

所述示波器100在测量信号时，所述信号输入端101通过外部示波器探头与被测电路连接，将外部输入信号引入到所述示波器100，然后所述输入放大模块102对所述信号输入端101引入的所述外部输入信号进行放大处理，再由所述A/D转换模块103对所述输入放大模块102输出的信号进行数字化采样处理、得到数字采样信号，然后所述波形处理模块104对所述数字采样信号进行处理，并捕获到有效波形信号，所述CPU处理器105将所述有效波形信号和系统参数传送到所述可编程逻辑模块106，所述可编程逻辑模块106对所述有效波形信号进行计算、形成一帧一帧的图像点阵数据，并存储在显存110中，当进行显示时，所述可编程逻辑模块106从所述显存110中读取所述图像点阵数据，并控制所述显示模块107进行刷新显示。

通过上述说明可以看出，所述示波器100中，所述可编程逻辑模块106分担了所述CPU处理器105的图像点阵数据处理工作和控制所述显示模块107显示的工作，实现了流程的并行处理，提高了所述CPU处理器105控制与获得波形的效率，从而提高了整个系统的波形刷新率，使得所述示波器100的波形刷新率可以达到2000wfms/s。

所述示波器100中，所述可编程逻辑模块106实际上实现了一个显卡的功能，所述示波器100需要在所述CPU处理器105完成数据波形存储等处理后传输给所述可编程逻辑模块106，才能由所述可编程逻辑模块106进行计算并显示，这种数据处理方式限制了所述示波器100的波形刷新率的进一步提高。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种具有高波形刷新率的数字示波器。

本发明所述的具有高波形刷新率的数字示波器包括模拟前端电路、模数转换器、数字处理模块、显示模块、CPU处理器、用户输入模块、输出接口模块，

所述模拟前端电路、模数转换器、数字处理模块、CPU处理器和用户输入模块依次连接，所述数字处理模块还连接所述显示模块，所述CPU处理器还连接所述输出接口模块；

所述数字处理模块包括采集处理器、波形处理器、主控制器，