波形自动量测系统及方法技术方案

一种波形自动量测方法，包括如下步骤：接收用户设定的波形区域个数以及多重筛选条件；产生并发送控制指令，使仪器检测设备进行内部初步触发，捕获原始波形数据；接收原始波形数据以及仪器状态参数；根据多重筛选条件对原始波形数据进行筛选；若原始波形中不存在符合条件的波形区域，重新使仪器检测设备进行内部初步触发，若存在符合条件的波形区域，储存该符合条件的波形；在符合条件的波形区域个数大于或等于用户设定的波形区域个数时，对符合条件的波形进行分析与统计，并输出结果。本发明专利技术还提供一种波形自动量测系统。本发明专利技术能够对多通道信号进行自动捕获、筛选以及分析，减少人力和时间消耗，提高测量效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种量测电路信号的系统及方法，特别是关于一种根据多重筛选条件进行 波形自动量测的系统及方法。
技术介绍
目前产业学术界常用的电气测量仪器(如示波器、频谱仪) 一般通过触发系统( Trigger System)来过滤信号，并且得到稳定的波形。以示波器为例，示波器对待测电路中 的模拟信号提供一组信号过滤机制(称为示波器的触发系统)，以便测试工程师能够依据需 求设置触发条件，将符合该触发条件的波形稳定地显示在示波器屏幕上。若没有此触发系统 ，示波器屏幕上将只会显示许许多多杂乱无章的波形，无法进行有意义的信号测量。电气测量仪器一般有多个模拟通道(以下称通道)，以便同时测量多个模拟信号(以下 称信号)，目前高阶的数字示波器一般有四个通道。现阶段波形触发系统的主要型态有(1) 单通道触发。通常是设定时间轴或是电压轴上的触发参数(如斜率、振幅、正/负 脉冲宽度、稳态高/低电压、上升/下降沿等)，对某单一通道上的信号进行过滤与筛选。若 该通道的信号符合触发条件，假定其它通道上存在其它有意义且必须同时测量的信号，则同 时将所有通道上的信号一起撷取并显示在示波器屏幕上。(2) 双通道触发。通常是指当通道A符合如同型态(1)的某些触发条件，且通道B也符 合如同型态(1)的某些触发条件时，假定其它通道上也存在其它有意义且必须同时测量的 信号，则同时将所有通道上的信号一起撷取并显示在示波器屏幕上。(3) 四通道触发。是对四个通道上的信号分别设定电压门限，四个通道的信号电压值 可分别指定大于或小于所对应的电压门限，四个通道的逻辑关系可定义为与、或、与非、或 非，将符合结果的四个通道信号同时显示在示波器屏幕上。目前，随着高性能电路系统的速度和复杂程度的不断提高，利用触发系统捕获特定波形 (即符合条件的波形)的局限性也在逐步凸显。型态(1)与型态(2)的触发方式对于多通 道信号撷取的限定条件常常无法满足，而型态(3)的触发方式只能针对高低电压门限来过 滤波形，而不能针对诸如上升/下降时间、正/负脉冲宽度、时序关系等条件来过滤波形。以 现阶段服务器主板上DDR与CPU等高速信号的测量为例，存在多个信号并且信号之间时序交互 相关的测量项目，测量时四个通道必须同时接上待测信号，用户不能直接通过示波器的触发系统捕获符合条件的波形，而需要在示波器上按下单次捕获按键，使仪器每撷取一次波形就 停止，用户靠肉眼去鉴别与过滤四个通道上的波形，等符合多重筛选条件的波形出现之后， 才能进行测量。这种用肉眼筛选波形的方法测量效率低，导致大量时间与人力的耗费。
技术实现思路
鉴于以上内容，有必要提出一种波形自动量测系统，该系统包括仪器检测设备，提供 多个通道与待测电路连接，用于通过所述的多个通道从待测电路中捕获原始波形数据；计算 机，与仪器检测设备连接，包括一个自动量测装置，该自动量测装置包括仪器控制单元， 用于产生并发送控制命令给仪器检测设备进行内部初步触发，以捕获原始波形数据；波形筛 选单元，用于根据多重筛选条件对原始波形数据进行筛选以得到符合多重筛选条件的波形； 及波形分析单元，用于对符合多重筛选条件的波形进行分析与统计。鉴于以上内容，还有必要提出一种波形自动量测方法，该方法包括如下步骤接收用户 设定的波形区域个数以及多重筛选条件；产生并发送控制指令给仪器检测设备，使仪器检测 设备进行内部初步触发，通过多个通道从待测电路中捕获原始波形数据；接收原始波形数据 以及仪器检测设备的状态参数；根据多重筛选条件对原始波形数据进行筛选；若原始波形中 不存在符合多重筛选条件的波形区域，则返回使仪器检测设备进行内部初步触发的步骤，若 原始波形中存在符合多重筛选条件的波形区域，将符合多重筛选条件的波形存入存储设备； 及在符合多重筛选条件的波形区域个数大于或等于用户设定的波形区域个数时，对符合多重 筛选条件的波形进行分析与统计，并输出分析与统计结果。相较于现有技术，所述的可以对多通道模拟信号进行自动捕获 、筛选以及分析，同时可以减少测量所需的人力和时间，提高测量效率。通过实施本专利技术， 用户还可以实现许多目前无法靠人工达成的测量，并且可以延伸应用于高速总线或编码式信 号的自动测量与分析，例如DDR的眼图(Eye Diagram)制作、SATA的信号测量等。附图说明图l是本专利技术波形自动量测系统较佳实施例的架构图。图2是图1中计算机的自动量测装置的功能单元图。图3是本专利技术波形自动量测方法的流程图。图4是图3中步骤S 303的详细流程图。图5是图4中步骤S401中构建特征点矩阵的方法示意图。图6、图7是图4中步骤S402中构建SI测量参数矩阵的方法示意图。具体实施例方式如图1所示，是本专利技术波形自动量测系统较佳实施例的架构图。该波形自动量测系统包 括仪器检测设备l、计算机2、存储设备3以及显示设备4。仪器检测设备1通过探头和电缆与待测电路5连接，该仪器检测设备1用于从待测电路5中 捕获原始波形数据。所述的仪器检测设备l可以是示波器、频谱仪或者任何一种可以用于测 量波形的仪器，本较佳实施例以示波器为例进行说明。所述的仪器检测设备l提供至少一个 通道，本较佳实施例的仪器检测设备1提供A、 B、 C、 D四个通道，其中一个通道(可以是任 意一个通道)用于传输待测电路的时钟信号，其余三个通道用于传输其他待测信号。所述的 原始波形数据是信号随时间变化的电压数据，可以存储为tcsv格式、txls格式或其它格式 的文件。本较佳实施例将仪器检测设备l的一个通道连接时钟信号，从待测电路5捕获包含时钟信 号的多通道波形，以时钟周期为分割长度，沿时间轴将原始波形分割为等长度(即时钟周期 )的波形区域(时钟周期数即为波形区域的个数)，判断各个波形区域是否符合多重筛选条 件，若存在符合多重筛选条件的波形区域，该波形即为符合多重筛选条件的波形。用户还可 以不连接时钟信号，利用演算法处理原始波形数据。计算机2包括一个自动量测装置20，该自动量测装置20用于产生并发送控制命令给仪器 检测设备l以捕获原始波形数据，根据多重筛选条件对该原始波形数据进行筛选得到符合多 重筛选条件的波形，对符合多重筛选条件的波形进行分析与统计，并输出分析与统计结果至 显示设备4。所述的多重筛选条件是对多通道待测信号的多个筛选条件，该多重筛选条件包 括通道之间的时序关系条件、单一通道的SI测量参数条件及通道之间的SI测量参数条件，用 户可以根据实际需要选择不同的筛选条件。在本实施例中，仪器检测设备l可采用串口、 GPIB口、以太网(LAN) 口或者任何一种公 知的接口与计算机2连接，用户可以根据实际的状况选择不同的连接方式。存储设备3与计算机2连接，用于储存波形量测过程中产生的中间数据和符合多重筛选条 件的波形。所述的中间数据包括原始波形数据、仪器检测设备l的状态参数(以下称仪器状 态参数)、特征点矩阵、信号完整性(Signal Integrity, SI)测量参数矩阵、通道之间时 序判定逻辑矩阵、单一通道SI判定逻辑矩阵、通道之间SI判定逻辑矩阵等。其中，原始波形 数据是仪器检测设备1从待测电路5中捕获的多通道波形数据，仪器状态参数包括带宽、分辨 率、采样率等。储存所述的符合多重筛选条件的波形是将该波形的原始本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种波形自动量测系统，能够对多通道信号进行自动捕获、筛选以及分析，其特征在于，该系统包括：　仪器检测设备，提供多个通道与待测电路连接，用于通过所述的多个通道从待测电路中捕获原始波形数据；　计算机，与仪器检测设备连接，包括一个自动量测装置，该自动量测装置包括：　仪器控制单元，用于产生并发送控制命令给仪器检测设备进行内部初步触发，以捕获原始波形数据；　波形筛选单元，用于根据多重筛选条件对原始波形数据进行筛选以得到符合多重筛选条件的波形；及　波形分析单元，用于对符合多重筛选条件的波形进行分析与统计。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李昇军，许寿国，梁献全，赵泓，何敦逸，赖盈佐，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]