[实用新型]一种数字示波器及其平均采样装置

说明书

技术领域

本申请涉及示波器技术领域，具体涉及一种数字示波器及其平均采样装置。

背景技术

在使用数字示波器进行电子测试测量的场合，特别是在信号或者环境质量比较差的情况下，只要求获得信号的轮廓，而不需要关注信号噪声、毛刺，往往采用平均采样模式，即把多帧有同一规律的信号进行平均，过滤掉不关注的噪声、毛刺。

目前，数字示波器的平均采样模式主要采用下面两种方案。

(1)请参考图1，为一种数字示波器的平均采样装置，包括加法器101、存储器(RAM)102和平均运算器103。

加法器以每一帧新数据(new_data)和RAM里面的数据(old_sum)为输入，对两个数据累加后输出，并将输出的和(new_sum)写入RAM，直到采集够了平均次数的帧数后，将RAM里面的数据输出到平均运算器进行平均运算，以输出平均值，同时将RAM里面的数据清零，进行下一次平均运算处理。

本方案中，在进行平均运算处理时，降低了平均模式下的刷新率，并且这种模式是分段进行平均的，段与段之间丧失了关系。

(2)请参考图2，为另一种数字示波器的平均采样装置，包括n个存储器(RAM)201、加法器202和平均运算器203。

每来一帧新数据，从上往下依次存储到各个RAM里面，存储完n个数据后，将n个数据输出到加法器进行累加，再将累加后的数据输出到平均运算器进行平均运算，以输出平均值，同时，将下一轮新数据存储到各个RAM里面，进行下一次平均运算处理。

本方案中，在进行平均运算处理时，需要的RAM数量较多。如果采用软件实现平均运算处理，其更新率较低。如果采用FPGA逻辑实现，则会导致FPGA逻辑较复杂。

发明内容

本申请提供一种数字示波器及其平均采样装置，可以通过简单的结构实现平均运算处理，并且不会降低波形刷新率。

根据本申请的第一方面，本申请提供了一种数字示波器的平均采样装置，包括：

存储器，所述存储器用于存储其写入端写入的数据，并将当前存储的数据从输出端输出；

平均运算器，所述平均运算器的输入端与存储器的输出端连接，用于对存储器当前存储的数据进行平均运算，并从平均运算器的输出端输出；

加法器，所述加法器包括第一输入端、第二输入端、第三输入端和输出端；第一输入端用于输入当前帧数据；第二输入端与存储器的输出端连接，用于输入存储器当前存储的数据；第三输入端与平均运算器的输出端连接，用于输入平均运算后的平均值数据；输出端与存储器的写入端连接，用于将第一输入端和第二输入端输入的数据相加，并减去第三输入端输入的平均值数据后的数据，输出到存储器的写入端。

在一实施例中，所述存储器为随机存取存储器。

根据本申请的第二方面，本申请提供了一种数字示波器，包括数据采集装置、数据处理装置、平均采样装置和显示装置；所述数据采集装置用于采集原始帧数据；所述数据处理装置用于对数据采集装置采集的原始帧数据进行预处理；所述平均采样装置用于对数据处理装置预处理后的帧数据进行平均运算处理，以输出平均值数据；所述显示装置用于显示与所述平均值数据对应的波形；所述平均采样装置包括：

存储器，所述存储器用于存储其写入端写入的数据，并将当前存储的数据从输出端输出；

平均运算器，所述平均运算器的输入端与存储器的输出端连接，用于对存储器当前存储的数据进行平均运算，并从平均运算器的输出端输出，平均运算器的输出端与显示装置的输入端连接；

加法器，所述加法器包括第一输入端、第二输入端、第三输入端和输出端；第一输入端与数据处理装置的输出端连接，用于输入数据处理装置预处理后的当前帧数据；第二输入端与存储器的输出端连接，用于输入存储器当前存储的数据；第三输入端与平均运算器的输出端连接，用于输入平均运算后的平均值数据；输出端与存储器的写入端连接，用于将第一输入端和第二输入端输入的数据相加，并减去第三输入端输入的平均值数据后的数据，输出到存储器的写入端。

在一实施例中，所述存储器为随机存取存储器。