多函数数字余辉衰变制造技术

异常波形用有多少“新”象素受其光栅化过程影响来定义。新象素可以是那些在当前一组采集中尚未受任何波形光栅化影响的象素，或者那些已经有了高于其光栅存储器单元中的值，但现已衰变到低于规定值的象素。一旦检测到这样的波形便可用可存储在光栅存储器中数值的保留范围，以额外的亮度将其再光栅化，或将其再光栅化为不同的颜色。用户的输入可以用来影响“新”象素的定义，并控制给予异常波形的特殊的余辉。也可以把异常波形保存在长期存储器中。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使存储在数字示波器光栅存储器中的值产生余辉衰变的几种方法，更具体地说，涉及这样的一些方法，它们根据衰变之前的值与可以存储在光栅存储器的亮度值的整个范围的不同区域的关系，使这样存储的值按照一种以上的函数衰变，而且使用这些值作为象素亮度的计数器/计时器以及指示器。数字示波器通常利用光栅扫描显示向其用户提供电信号的活动。每一种光栅扫描显示，例如日常在计算机荧光屏上看到的，包括二维的象素阵列，其中，每一个象素位置由行号和列号唯一地确定。这种显示的最简单和最低成本的方案是“1位”显示，其中，用来从中导出待显示的信息的存储器仅仅具有与每个象素相联系的1位亮度信息。在这种显示中，所述1位信息确定与它相联系的象素是“点着”还是“关闭”，其中，“点着”表示要用预定的亮度值照亮所述象素，而关闭表示所述象素将完全未被照亮。可以代替1位显示的更复杂和昂贵的方案是多位显示，它可以提供可变的亮度(也称为“灰度”)或者作为亮度的替代指示的颜色变化。与可变亮度显示的每一个象素相联系的存储单元包含多位亮度信息，后者表示可以用来照亮所述象素的变化的亮度等级的数目。与1位显示的象素一样，多位显示的象素可以呈现“关闭”或者黑状态，但是不是一个照度值，它们具有多个照度值。通常，可以得到的照度值的数目是2N-1，其中，N是光栅存储器的每一个地址的存储深度。例如，4位深的光栅扫描存储器可以提供从部分照度到最大照度的15个等级以及黑或者“关闭”状态。也可以把象素强度转换成不同的颜色，以及强度或者“亮度”。在这种大量数据的情况下，多位显示能够传递更多的关于所观察的电信号波形的变化状态的信息，特别是，如果所述信号不是理想地重复的因而在某些部分比在其它部分有较少的活动，则更是如此。被包括在本文中作为参考的、授予Katayama等人的关于“具有色调显示的数字波形测量装置”的美国专利4,940,931描述了一种用于产生数字可变亮度显示的系统。通常，数字示波器通过周期性地对存在于电路节点上的电压采样而采集关于该节点的工作情况的信息。使示波器的探头触点与所述节点接触，于是示波器探头和前端(front end)精确地重复所述信号或者所述信号的某预定的一小部分或倍数，并且把它提供给模数转换器。模数转换器的输出是一系列多位数字字，后者被存储在采样存储器中。把相继采集的样值存储在所述采集存储器中顺序的相关地址中，从而使它们与时标相关。最后，这些地址被转换成时标，把其中之一表达成沿着示波器光栅扫描显示的X-轴的距离。在通常的数字示波器中，从采集存储单元的数据内容导出的电压幅度值确定了被照亮的象素的垂直位置(行号)，而从采集存储器的地址导出的时间值确定了水平位置(列号)。扩展采集存储器的内容和地址以便产生用于二维光栅存储器的内容的过程称为“光栅化”。多位亮度信息还使产生模拟式“余辉”效果、即、信号亮度随着时间而衰变成为可能的。在旧式示波器中，余辉是阴极射线管(CRT)的亮度的衰变，它随用于CRT结构中的荧光体的类型和加在阴极射线管的不同电极的电压而变。在数字示波器中，可以通过按照某种算法降低与每一个被照亮的象素相联系的亮度值来实现余辉衰变函数。被包括在本文中作为参考的、授予Hanson等人的关于“光栅扫描显示的合成余辉”的美国专利4,504,827描述了一种在光栅扫描显示中伪随机降低亮度数据的方法。被包括在本文中作为参考的、授予Long等人的关于“光栅扫描示波器显示的数字合成灰度”的美国专利5,254,983描述了一种以数字形式存储的采集波形的余辉式衰变的方法。被包括在本文中作为参考的、授予Alappat等人的关于“采用自适应衰变的光栅扫描”的美国专利5,387,896描述了一种光栅化系统，它根据基于那个象素的初始值的计算、用两种方法之一对局部象素产生影响。对许多用户来说，尤其是对于具有关于模拟示波器的某种经验的用户来说，可变亮度有效地沟通关于所观察的信号的活动的信息。这些用户中的许多人已经具有对类似于模拟示波器的行为的强烈爱好。例如，像模拟示波器那样，在水平扫描间隔期间产生垂直偏移，以便提供所述探头触点处的信号活动的实时图象，它们固有地引起显示的亮度以它们产生的扫描线的斜率的反函数的形式变化。这种现象是因为以下的原因而发生的CRT的阴极电子枪产生基于“亮度”控制器的设置的恒定的电子源，而单位时间内所覆盖的轨迹的长度在最短的情况下决定于与任何特定的扫描速度相联系的X轴距离，并且由于任何Y轴偏移而增加。并且，Y轴偏移可以是相应的X轴距离的大的倍数，因此，可以获得的恒定的电子束能量由于被分布在这种很长的距离上而似乎被以大的比率降低了。因此，模拟示波器固有地以它们的扫描线的斜率的反函数的形式改变它们的扫描线的亮度。具有高的波形通过量的模拟示波器或者数字示波器的另一个甚至更加强烈地需要的特点是检测间断的信号异常的能力，后者以按另一种方式重复的信号的形式出现。具有短的“活时间”的老式数字示波器使观察间断信号活动变成不大可能，至少在缺乏用来检测某种类型的间断信号活动的特殊的触发方式时是这样的。模拟示波器将显示一种表示存在这种间断的异常的信号行为的淡的轨迹。当然，如果所述信号的间断性变得太强，则所述轨迹的亮度将如此淡，以致示波器操作者可能完全将它遗漏。在关闭余辉衰变特性的情况下，即，在无限余辉的情况下，具有1位(“点着”/“关闭”)亮度信息的数字示波器将以和高度重复的波形的相同的亮度，即，“点着”的亮度显示罕见的或者异常的波形。具有多位光栅存储器因而能够提供可变亮度(或者可变颜色)显示的数字示波器考虑到在罕见的和重复的波形之间出现的视觉差别。但是，除非关闭余辉特性，否则，这些示波器不可能真正以足够的亮度、在足以使操作者注意到、更不用说分析间断的活动的长的时间间隔内照亮罕见的事件。来自受让公司，Tektronix的当前示波器产品提供一种装置，借此，操作者能够区分最新的单独的波形采集和先前采集的旧的波形。TDS300和TDS200示波器两者都使用“关闭”和两种“点着”电平，其中，每一种“点着”电平具有不同的亮度电平。以全“点着”电平显示最新画出的波形，所述全“点着”电平对于TDS300系列示波器是亮的而对于TDS200系列示波器是暗的。以低的、第二亮度电平(对于TDS300是暗淡的而对于TDS200是灰色的)显示旧的“过去”的波形。在采集系列的整个持续时间内或者在预定的余辉时间内，所述过去的波形停留在第二亮度电平(本文中使用的术语“采集系列”指的是在响应一系列分开的触发脉冲的时间范围内以相同的设置进行的一系列独立的波形采集。单个的或者独立的“采集”指的是响应单个触发脉冲而采集的一个波形记录。)甚至在那些比较低成本的数字示波器中也已经包含了简化形式的余辉方式，以便在单个荧光屏上收集信号随时间的变化。甚至简化的方案在确定假信号或者其它罕见的事件时也是非常有用的。TDS300使用简单的余辉收集和擦除形式，所有操作都在一个显示平面上进行。用户设置所需要的以秒为单位的余辉时间p，于是，示波器收集在那个时间量内在同一显示平面上的单独的波形采集的光栅化结果。当时间p过去时，以全亮度显示最后的采集，同时，以减小的亮度的另一个单一的电平显示所有其它采集。在余辉时间间隔p终止时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对光栅显示数字存储示波器中光栅存储器的内容提供余辉衰变的方法，所述方法包括以下步骤： 把可以存储在光栅存储器每一个单元上的与亮度相关的内容的最大计数的全范围划分成两个区，最高区和最低区；以及 利用第一衰变函数来衰变衰变前的数值处于所述最高区的存储器单元与亮度相关的内容，而利用第二衰变函数来衰变衰变前的数值处于所述最低区的存储器单元与亮度相关的内容。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：PM格尔拉奇，SK苏利范，JW约斯特，
申请(专利权)人：特克特朗尼克公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]