背景技術(shù)：

在諸如數(shù)字示波器的測(cè)量系統(tǒng)中，施加的波形的連續(xù)采樣值被數(shù)字化，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，然后用于通過(guò)讀取和處理存儲(chǔ)的值在顯示設(shè)備上將波形重建為可顯示圖像(“軌跡”)。所存儲(chǔ)的數(shù)字值通常稱為采集記錄，其內(nèi)容對(duì)應(yīng)于施加的波形的歷史中的確定時(shí)間間隔。時(shí)間間隔的長(zhǎng)度主要由專用于信號(hào)捕獲的可尋址存儲(chǔ)器位置的數(shù)目和獲取樣本的速率加以確定。

用示波器執(zhí)行的許多活動(dòng)要求獲取記錄的顯示部分與波形中檢測(cè)到的事件(例如波形的上升或下降沿)具有某種限定的關(guān)系。檢測(cè)到的事件通常稱為觸發(fā)事件或觸發(fā)。當(dāng)檢測(cè)到的觸發(fā)事件是波形本身的條件時(shí)，該事件稱為內(nèi)部觸發(fā)事件。當(dāng)檢測(cè)的觸發(fā)事件是與被測(cè)波形具有某種關(guān)系的波形(例如另一波形)之外的條件時(shí)，該事件稱為外部觸發(fā)事件。響應(yīng)于檢測(cè)到的觸發(fā)，通常顯示采集記錄的一些子集以允許軌跡的平移和縮放。

圖1示出包括上升沿3和下降沿4的波形2的一部分的時(shí)間-電壓曲線圖，該上升沿3和下降沿4將被用于定義邊沿觸發(fā)器的含義，如本文所使用的術(shù)語(yǔ)那樣。觸發(fā)閾值電壓電平5是示波器應(yīng)該觸發(fā)的電壓電平。對(duì)于上升沿3，下閾值電壓電平6定義滯后帶。為了在上升沿3引起觸發(fā)，信號(hào)必須低于下閾值電壓電平6，然后超過(guò)觸發(fā)閾值電壓電平5。對(duì)于下降沿4，上閾值電壓電平7定義滯后帶。對(duì)于下降沿4引起觸發(fā)，信號(hào)必須從高于上閾值電壓電平7跨到低于觸發(fā)閾值電壓電平5。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)邊沿觸發(fā)，沒有時(shí)間限制信號(hào)需要多長(zhǎng)時(shí)間分別在下或上閾值電壓電平6和7和觸發(fā)閾值電壓電平5之間交叉，但是特殊觸發(fā)模式可能具有這樣的時(shí)間限制。

直到最近，示波器觸發(fā)由在指定觸發(fā)帶寬上運(yùn)行的模擬電路執(zhí)行。盡管已經(jīng)開發(fā)了數(shù)字觸發(fā)電路，但是大多數(shù)示波器觸發(fā)電路仍然是模擬電路(即，連續(xù)時(shí)間)。數(shù)字觸發(fā)電路在數(shù)據(jù)由模數(shù)轉(zhuǎn)換器(adc)數(shù)字化之后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，而不是直接對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行操作，因此工作在離散時(shí)域中。

示波器的帶寬越高，開發(fā)模擬觸發(fā)電路越困難。模擬觸發(fā)電路包括比較器，其本質(zhì)上是非常高的增益放大器。高帶寬比較器推動(dòng)可用技術(shù)的增益帶寬積，因此觸發(fā)電路帶寬通常遠(yuǎn)低于最高帶寬示波器的信號(hào)帶寬。例如，具有大于60吉赫茲(ghz)的信號(hào)帶寬的示波器可具有僅20ghz的觸發(fā)電路bw。

最高帶寬數(shù)字示波器對(duì)多個(gè)adc進(jìn)行時(shí)間交織，以實(shí)現(xiàn)所需的采樣速率。對(duì)于現(xiàn)有的數(shù)字觸發(fā)電路，觸發(fā)通道的所有用于確定信號(hào)是高于高閾值電平、低于低閾值電平還是在低閾值電平和高閾值電平之間的數(shù)字比較結(jié)果必須匯集在一個(gè)地方，然后以示波器的全采樣率進(jìn)行處理。對(duì)于非常高的采樣率，例如大于每秒100千兆采樣(gsa/s)的采樣率，這提出了困難，特別是在信號(hào)路由和功率消耗方面。

存在對(duì)具有數(shù)字邊沿觸發(fā)電路的高帶寬測(cè)量系統(tǒng)的需求，該數(shù)字邊沿觸發(fā)電路能夠在測(cè)量系統(tǒng)的全信號(hào)帶寬下操作，并且避免了在信號(hào)路由和功率消耗方面的上述困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)施例涉及具有能夠在測(cè)量系統(tǒng)的全信號(hào)帶寬下操作的數(shù)字邊沿觸發(fā)電路和邊沿檢測(cè)方法的測(cè)量系統(tǒng)。測(cè)量系統(tǒng)包括n個(gè)時(shí)間交織的adc和n個(gè)處理器。時(shí)間交織的adc接收和采樣時(shí)變波形以分別產(chǎn)生n個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集，其中n是等于或大于2的正整數(shù)。每個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集包括與其他數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)樣本時(shí)間相交織的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)樣本。每個(gè)處理器接收相應(yīng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集并且執(zhí)行邊沿觸發(fā)檢測(cè)算法，所述算法處理相應(yīng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集以確定是否存在低于低閾值thl的相應(yīng)早期時(shí)間樣本、確定是否存在低于thl或高于高閾值thh的相應(yīng)近期時(shí)間樣本、并且確定是否存在高于thh的相應(yīng)早期時(shí)間樣本。各處理器共享關(guān)于低于thl的任何早期時(shí)間樣本、低于thl或高于thh的任何近期時(shí)間樣本、高于thh的任何早期時(shí)間樣本的信息，以確定是否已經(jīng)檢測(cè)到觸發(fā)閾值電平交叉。

根據(jù)實(shí)施例，所述處理器以菊花鏈配置連接，使得每個(gè)處理器以菊花鏈配置與至少一個(gè)相鄰處理器通信。每個(gè)處理器執(zhí)行邊沿觸發(fā)檢測(cè)算法，其處理相應(yīng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集，以確定是否存在低于下閾值thl的相應(yīng)早期時(shí)間樣本、確定是否存在小于thl或高于高閾值thh的相應(yīng)近期時(shí)間樣本，并且確定是否存在高于thh的相應(yīng)早期時(shí)間樣本，處理器經(jīng)由菊花鏈配置共享關(guān)于小于thl的任何早期時(shí)間樣本，小于thl或高于thh的任何近期時(shí)間樣本、高于thh的任何早期時(shí)間樣本的信息，以確定小于thl的哪個(gè)早期時(shí)間樣本在存在的情況下是小于thl的最早時(shí)間樣本、小于thl或大于thh的哪個(gè)近期時(shí)間樣本在存在的情況下是小于thl或大于thh的最新時(shí)間樣本、并且大于thh的哪個(gè)早期時(shí)間樣本在存在的情況下是大于thh的最早時(shí)間樣本，并且其中，至少一個(gè)處理器用作主處理器，其使用小于thl的最早時(shí)間樣本、小于thl或高于thh的最新時(shí)間樣本、比小于thl的早期時(shí)間樣本更晚的大于thh的早期時(shí)間樣本，以確定是否已經(jīng)檢測(cè)到觸發(fā)閾值電平交叉。

根據(jù)實(shí)施例，該方法包括：

在接收從相應(yīng)時(shí)間交織adc輸出的時(shí)間交織樣本的多個(gè)處理器中，彼此協(xié)作以執(zhí)行邊沿觸發(fā)檢測(cè)算法的第一遍處理，其中所述第一遍處理包括：

確定在低于下閾值電平thl的多個(gè)時(shí)隙中的每一個(gè)中是否存在最早的時(shí)間樣本，如果存在，則識(shí)別最早的樣本，

確定在小于thl或高于高閾值水平thh的每個(gè)時(shí)隙中是否存在最新時(shí)間樣本，如果存在，則識(shí)別最新樣本，以及

產(chǎn)生指示最近時(shí)間樣本是小于thl還是大于thh的指示；和

在所述多個(gè)處理器中，彼此協(xié)作以執(zhí)行所述邊緣檢測(cè)算法的第二遍處理，其中所述第二遍處理包括：

對(duì)于每個(gè)時(shí)隙，如果所述指示指示來(lái)自先前時(shí)隙的最新時(shí)間樣本小于thl，則通過(guò)確定在當(dāng)前時(shí)隙中是否存在最早時(shí)間樣本高于thh來(lái)檢測(cè)觸發(fā)閾值電平交叉，以及

對(duì)于每個(gè)時(shí)隙，如果所述指示指示來(lái)自前一時(shí)隙的最新時(shí)間樣本高于thh，則通過(guò)確定在當(dāng)前時(shí)隙中是否存在最早時(shí)間樣本高于thh來(lái)檢測(cè)觸發(fā)閾值電平穿越，并且晚于在當(dāng)前時(shí)隙中小于thl的最早時(shí)間樣本。

這些和其它特征和優(yōu)點(diǎn)從以下描述，權(quán)利要求和附圖中變得顯而易見。

附圖說(shuō)明

當(dāng)與附圖一起閱讀時(shí)，從下面的詳細(xì)描述可以最好地理解示例性實(shí)施例。要強(qiáng)調(diào)的是，各種特征不一定按比例繪制。實(shí)際上，為了清楚的討論，可以任意地增加或減小尺寸。只要適用和可行，相同的附圖標(biāo)記就表示相同的元件。

圖1示出包括上升沿和下降沿并且證明邊沿觸發(fā)的波形的一部分的電壓對(duì)時(shí)間軌跡。

圖2示出根據(jù)說(shuō)明性實(shí)施例的測(cè)量系統(tǒng)的框圖。

圖3示出根據(jù)說(shuō)明性實(shí)施例的與圖2所示的測(cè)量系統(tǒng)的單個(gè)信道相關(guān)聯(lián)的圖2所示觸發(fā)系統(tǒng)200的部分200a的框圖。

圖4示出表示由圖3所示的處理器執(zhí)行的用于定位邊沿觸發(fā)的邊沿檢測(cè)算法的流程圖。

圖5a示出根據(jù)說(shuō)明性實(shí)施例的兩遍邊沿檢測(cè)算法的第一遍的流程圖。

圖5b示出根據(jù)說(shuō)明性實(shí)施例的兩遍邊沿檢測(cè)算法的第二遍的流程圖。

圖6示出在一時(shí)間段上從圖3所示的adc輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)樣本的圖，用于提供圖3所示的處理器處理從相應(yīng)adc輸出的樣本并共享信息以檢測(cè)上升沿觸發(fā)的方式的示例。

圖7示出在一時(shí)間段上從圖3所示的adc輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)樣本的圖，用于提供圖3所示的處理器處理從相應(yīng)adc輸出的樣本并共享信息以檢測(cè)上升沿觸發(fā)的方式的另一示例。

具體實(shí)施方式

在在以下詳細(xì)描述中，出于解釋而非限制的目的，闡述公開了特定細(xì)節(jié)的代表性實(shí)施例，以提供對(duì)于本教導(dǎo)的徹底理解。然而，對(duì)于已受益于本公開優(yōu)點(diǎn)的本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的是，根據(jù)本教導(dǎo)的脫離在此公開的特定細(xì)節(jié)的其它實(shí)施例仍在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。而且，公知的設(shè)備和方法的描述可予以省略，以便不會(huì)使得示例實(shí)施例的描述變得模糊。這些方法和設(shè)備顯然在本教導(dǎo)的范圍內(nèi)。

這里使用的術(shù)語(yǔ)僅僅出于描述特定實(shí)施例的目的，而并非旨在限制。定義的術(shù)語(yǔ)是對(duì)本領(lǐng)域通常理解和接受的術(shù)語(yǔ)定義的技術(shù)含義和科技含義的補(bǔ)充。

如說(shuō)明書和所附權(quán)利要求中使用的那樣，術(shù)語(yǔ)“一種”和“所述/該”包括單數(shù)和復(fù)數(shù)指代，除非上下文另有明確指示。因此，例如，“一種設(shè)備”包括一個(gè)設(shè)備和多個(gè)設(shè)備。

相對(duì)術(shù)語(yǔ)可以用于描述各種元件彼此的關(guān)系，如附圖中所示。這些相對(duì)術(shù)語(yǔ)旨在除了涵蓋附圖所描繪的取向外，還涵蓋設(shè)備和/或元件的不同取向。

應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)元件稱為“連接到”或“耦合到”或“電耦合到”另一元件時(shí)，它可以是直接連接或耦合，或者可以存在中間元件。

圖2示出根據(jù)說(shuō)明性實(shí)施例的測(cè)量系統(tǒng)100的部分的框圖，該測(cè)量系統(tǒng)100具有包括數(shù)字邊沿觸發(fā)電路的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)110。測(cè)量系統(tǒng)100還包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)110、探針120、垂直系統(tǒng)130、水平系統(tǒng)140、顯示系統(tǒng)150和顯示設(shè)備160、控制面板180和觸發(fā)系統(tǒng)200。探針120是將信號(hào)從被測(cè)設(shè)備(dut)121路由到測(cè)量系統(tǒng)100的輸入設(shè)備。垂直系統(tǒng)130控制顯示設(shè)備160上的電壓標(biāo)度。水平系統(tǒng)140控制顯示設(shè)備上的時(shí)間標(biāo)度。顯示系統(tǒng)150控制信息在顯示設(shè)備160上的顯示?？刂泼姘?80是輸入設(shè)備，其允許用戶通過(guò)進(jìn)行由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)110的處理器112識(shí)別和作用的選擇來(lái)控制測(cè)量系統(tǒng)100。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)110還包括adc111、存儲(chǔ)器控制器113和存儲(chǔ)器設(shè)備114。處理器112控制數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)110的操作。從adc111輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)采樣通過(guò)存儲(chǔ)器控制器而寫入和讀出自存儲(chǔ)器設(shè)備114。

根據(jù)說(shuō)明性實(shí)施例，數(shù)字觸發(fā)電路是觸發(fā)系統(tǒng)200的一部分。觸發(fā)系統(tǒng)200檢測(cè)觸發(fā)事件并在檢測(cè)到觸發(fā)事件時(shí)通知數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)110。觸發(fā)系統(tǒng)200還穩(wěn)定和聚焦測(cè)量系統(tǒng)100，使得顯示在顯示設(shè)備160上的波形看起來(lái)是靜態(tài)的和非壓縮的。

圖3示出根據(jù)說(shuō)明性實(shí)施例的圖2所示的觸發(fā)系統(tǒng)200的部分200a的框圖。對(duì)于測(cè)量系統(tǒng)100的每個(gè)通道，觸發(fā)系統(tǒng)200通常具有圖2所示的各部分200a中的一個(gè)。根據(jù)該實(shí)施例，觸發(fā)系統(tǒng)部分200a包括接收adc111a-111d的輸出的四個(gè)處理器210a-210d。adc111a-111d是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)110的一部分，但是它們的輸出被觸發(fā)系統(tǒng)200使用。測(cè)量系統(tǒng)100可以具有任意數(shù)量的n個(gè)adc1111-111n和處理器2101-210n，其中n是大于或等于2的正整數(shù)。adc111a-111d是時(shí)間交織的，這是因?yàn)樗鼈兠總€(gè)在與其他adc111a-111d采用波形的時(shí)間窗稍微偏移的時(shí)間窗口中對(duì)正在測(cè)量的輸入波形進(jìn)行采樣。每個(gè)adc111a-111d產(chǎn)生包括多個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)樣本的相應(yīng)采集記錄。

adc111a-111d輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)樣本由相應(yīng)的處理器210a-210d接收。根據(jù)該說(shuō)明性實(shí)施例，每個(gè)處理器210a-210d是配置為執(zhí)行邊沿觸發(fā)檢測(cè)算法的單獨(dú)asic芯片，邊沿觸發(fā)檢測(cè)算法處理從相應(yīng)的adc111a-111d接收的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)采樣以找到邊沿觸發(fā)。根據(jù)說(shuō)明性實(shí)施例，每個(gè)處理器210a-210d分別具有第一和第二串行器/解串器(serdes)接口201和202，通過(guò)這些接口，處理器210a-210d以菊花鏈配置互連。換句話說(shuō)，第一處理器210a連接到第二處理器210b，第二處理器210b連接到第三處理器210c，第三處理器210c連接到第四處理器210d，第四處理器210d連接到第一處理器210b。

由于serdes技術(shù)是公知的，為了簡(jiǎn)潔起見，這里將不提供serdes接口201和202的詳細(xì)討論。通常，serdes接口201將并行比特流轉(zhuǎn)換為一個(gè)或多個(gè)串行比特流以供接收處理器210a-210d使用，并且serdes接口202將一個(gè)或多個(gè)串行比特流轉(zhuǎn)換為并行比特流以傳輸?shù)较噜徧幚砥?10a-210d。serdes接口201和202允許以非常高的速度經(jīng)由菊花鏈配置傳送特定的有限量的信息，以使得處理器210a-210d能夠彼此協(xié)作以快速定位邊沿觸發(fā)，如現(xiàn)在將參照?qǐng)D4描述的那樣。

圖4示出表示由處理器210a-210d執(zhí)行以在單個(gè)塊或時(shí)隙中定位邊沿觸發(fā)的邊沿檢測(cè)算法的流程圖。處理器210a-210d以時(shí)隙或塊來(lái)處理數(shù)據(jù)。塊具有由serdes接口201和202的帶寬以及adc111a-111d的采樣率所確定的大小。每個(gè)塊由來(lái)自所有adc111a-111d的樣本組成。如上所述，adc111a-111d在時(shí)間上交錯(cuò)，因這是為它們?cè)谏晕⒉煌臅r(shí)刻對(duì)波形進(jìn)行采樣。在一些情況下，期望使塊盡可能小以限制等待時(shí)間并限制臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的處理器210a-210d內(nèi)部的緩沖器(未示出)的大小。對(duì)于該示例，還假定邊沿檢測(cè)算法在算法開始時(shí)“武裝(arm)”。如下面將更詳細(xì)地描述的，當(dāng)檢測(cè)到低于下閾值電平thl的當(dāng)前塊中的最早時(shí)間樣本或先前塊中的最新時(shí)間樣本時(shí)，該算法變得武裝。

處理器210a-210d中的每一個(gè)處理從adc111a-111d中的相應(yīng)一個(gè)接收的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)樣本，以定位可以指示邊沿觸發(fā)的存在的樣本，如框221所示。該樣本在下文中稱為“邊沿觸發(fā)樣本候選”。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“邊沿觸發(fā)樣本候選”表示在算法已經(jīng)武裝之后在高于thh的最早時(shí)間樣本。如上所述，出于示例性目的，假定由于較早檢測(cè)到低于thl的樣品，所述算法已經(jīng)被武裝?？赡艿氖牵幚砥?10a-210d中沒有一個(gè)定位高于thh并且在算法變成武裝后發(fā)生的樣本，但是對(duì)于該示例，將假設(shè)處理器210a-210d中的至少一個(gè)已經(jīng)檢測(cè)到邊沿觸發(fā)樣本候選。為了示例性目的，假設(shè)處理器210a充當(dāng)主處理器，則其他處理器210b-210d通過(guò)菊花鏈配置在它們之間以及與主處理器210a共享關(guān)于它們的邊沿觸發(fā)樣本候選的信息，如框222所示。主處理器210a然后基于共享信息確定哪個(gè)邊沿觸發(fā)樣本候選在時(shí)間上最早出現(xiàn)，如框223所示。如下面更詳細(xì)地描述的，處理器210a-210d中的哪一個(gè)用作主處理器在執(zhí)行邊沿觸發(fā)檢測(cè)算法期間改變。

根據(jù)說(shuō)明性實(shí)施例，邊沿觸發(fā)檢測(cè)算法是兩遍算法，這是因?yàn)槠鋱?zhí)行第一遍以確定何時(shí)武裝算法，第二遍確定觸發(fā)閾值電平交叉發(fā)生在何處。每個(gè)處理器210a-210d知道其正在處理的樣本的相對(duì)時(shí)間偏移。例如，如果在圖3所示的四路交織系統(tǒng)中以5納秒(ns)塊來(lái)處理數(shù)據(jù)，則每個(gè)處理器210a-210d知道它是采樣時(shí)間順序中的第一、第二、第三還是第四。其還知道其是處理順序中的第一、最后還是其他。在一些實(shí)施例中，處理器210a-210d中的每一個(gè)可以知道其他信息，諸如其在處理順序中是否鄰近最后一個(gè)。

處理順序中的第一處理器開始傳遞在第一遍期間獲得的信息，并且其他處理器等待，直到它們?cè)趯⑺鼈兊牡谝槐樾畔鬟f到處理順序的下一處理器之前，從處理順序的前一處理器接收第一遍信息。然后，每個(gè)處理器在將第一遍信息傳遞給下一處理器之前修改第一遍信息，或者在不修改第一遍信息的情況下對(duì)其進(jìn)行傳遞，如下面參考圖5a和5b所描述的。處理順序中的最后一個(gè)處理器完成第一遍處理，因此具有可用于開始第二遍處理的完全解析的第一遍信息。因此，第二遍處理可以由處理順序中的倒數(shù)第二處理器完全解決。

為了便于說(shuō)明，在本文所描述的所有說(shuō)明性實(shí)施例中，處理器210a被描述為主處理器，處理器210b被描述為處理順序中的第一處理器。然而，主處理器更有效地改變，使得在每次通過(guò)之后，處理順序中較早的一個(gè)位置的處理器成為用于下一次通過(guò)的主處理器，但是在塊之間旋轉(zhuǎn)主處理器通常沒有獲得優(yōu)點(diǎn)。此外，雖然本文描述了第一遍和第二遍處理，就好像第一遍處理在當(dāng)前塊上的第二遍處理完成時(shí)在下一個(gè)塊上開始一樣，但通常不是這種情況。例如，可以將第一遍和第二遍處理分開處理五十個(gè)塊，使得在對(duì)塊#1執(zhí)行第二遍處理的同時(shí)對(duì)塊#51執(zhí)行第一遍處理。

在框222表示的步驟中共享的信息通常是多位索引。例如，根據(jù)說(shuō)明性實(shí)施例，索引是十位索引。索引的低有效位指示數(shù)據(jù)在時(shí)間順序上從adc111a-111d中的哪一個(gè)輸出。索引的高有效位指示由索引引用每個(gè)adc111a-111d的哪些樣本。例如，如果在每個(gè)adc111a-111d的塊中存在160個(gè)樣本，并且存在四路時(shí)間交織，則在塊中存在640個(gè)樣本。高有效位指示索引引用640個(gè)樣本的160個(gè)樣本中的哪些樣本。

圖5a和5b分別示出圖3所示的觸發(fā)器系統(tǒng)部分200a執(zhí)行的邊沿檢測(cè)算法的第一遍處理和第二遍處理的流程圖。該算法使用低閾值電壓電平thl和高閾值電壓電平thh用于滯后。對(duì)于上升沿觸發(fā)，觸發(fā)閾值電平為thh。在第一遍上，處理順序中的第一處理器確定其在時(shí)間上低于thl的最早樣本的索引，如框271所示。為了示例性目的，假定處理順序中的第一處理器是處理器210b，并且處理順序中的最后一個(gè)處理器是處理器210a。還將假設(shè)處理器210a是主處理器。確定在第一遍處理期間在時(shí)間上低于thl的最早樣本是盡可能早地武裝算法的一部分，以準(zhǔn)備它在第二遍處理的稍后時(shí)間檢測(cè)時(shí)隙中的觸發(fā)閾值電平穿越。

第一處理器210b還確定其在時(shí)間上高于thh或低于thl的最新樣本的索引，如框272所示。在時(shí)間上低于thl或高于thh的最新樣本將在下文中稱為作為最新合格樣品。在第一遍處理期間確定最新合格樣本是確定用于指示算法是否在其開始處理下一個(gè)塊的時(shí)間被武裝的開始狀態(tài)的一部分。如果最新合格樣本低于thl，則在開始處理下一個(gè)塊之前布置算法，因此當(dāng)處理下一個(gè)塊時(shí)可以跳過(guò)第一遍處理。如果當(dāng)前塊中的時(shí)間上的最新樣本高于thh，則算法在其開始處理下一個(gè)塊的時(shí)間沒有武裝，因此對(duì)下一塊執(zhí)行第一遍處理以確定低于thl的最早樣本，其將確定算法為該塊武裝的時(shí)刻。

然后，第一處理器210b向處理順序中的下一個(gè)處理器210c發(fā)送最早和最新樣本的對(duì)應(yīng)索引，如框273所示。第一處理器210b還發(fā)送指示框272處確定的最新合格樣本是高于thh還是低于thl的指示(例如，比特)，以及指示樣本是“有效”還是“無(wú)效”的指示(例如，比特)。在該示例中，需要少于所有可用索引，因此可以使用否則未使用的索引(例如全1)來(lái)指示無(wú)效?！盁o(wú)效”指示之一指示處理器210b未找到低于thl的樣本。無(wú)效指示之一指示處理器210b未找到最新合格樣本?！坝行А敝甘局甘九c無(wú)效指示相反。為了便于討論，將假定所有這些指示和索引本身包括“索引信息”。

在由框274表示的步驟中，處理器210c-210d和210a中的每一個(gè)分別以菊花鏈配置分析從先前處理器210b-210d接收的索引信息，以確定其索引信息或所接收的索引信息是否對(duì)應(yīng)于在時(shí)間上低于thl的最早樣本。如上所述，每個(gè)處理器210c-210d和210a在進(jìn)行其確定之前，等待接收由處理器210b-210d之前的處理器按照處理順序確定的索引信息。為了減少等待時(shí)間，每個(gè)處理器已經(jīng)確定其在時(shí)間上低于thl的最早樣本，直到它按照處理順序從前面的處理器接收索引信息的時(shí)間。由框274表示的過(guò)程以如下順序執(zhí)行：處理器210b執(zhí)行該過(guò)程并將所得到的索引信息發(fā)送到處理器210c；處理器210c執(zhí)行該過(guò)程并將其得到的索引信息發(fā)送到處理器210d；處理器210d執(zhí)行該處理并將其索引信息發(fā)送到處理器210a。

在由框275表示的步驟中，處理器210c-210d和210a中的每一個(gè)分別分析從菊花鏈中的前面處理器210b-210d接收到的索引信息，以確定其索引信息或接收到的索引信息是否對(duì)應(yīng)于在時(shí)間上的高于thh或低于thl的最新樣本。與框274表示的過(guò)程一樣，框275表示的過(guò)程由處理器210c-210d和210a按照處理順序按順序執(zhí)行。

在框276表示的步驟中，處理器210b-210d中的每一個(gè)以菊花鏈配置將最早樣本和最新合格采樣的索引信息發(fā)送到其后的處理器。如上所述，索引信息包括最早樣本和最新合格樣本是有效還是無(wú)效以及最新樣本是否低于thl或高于thh的指示(例如，一個(gè)或多個(gè)比特)。因?yàn)樵谠撌纠刑幚砥?10a是處理順序中的主處理器和最后一個(gè)處理器，所以它不將索引信息轉(zhuǎn)發(fā)到處理器210b。主處理器210a跟蹤來(lái)自先前塊的最新合格樣本，使得它知道在最新樣本低于thl的情況下用于當(dāng)前塊的起始狀態(tài)。例如，假設(shè)塊n中的最新合格樣本高于thl，并且對(duì)于許多后續(xù)組塊或時(shí)隙，信號(hào)進(jìn)入并保持在thl和thh之間的滯后區(qū)域中，則隨著主處理器210a在時(shí)隙n+1內(nèi)完成第一遍處理，它將根據(jù)與索引信息一起發(fā)送的相應(yīng)無(wú)效比特來(lái)觀察，對(duì)于時(shí)隙n+1，沒有低于thl或高于thh的最新樣本。主處理器210a將保留該信息作為時(shí)隙n+1的最終狀態(tài)，并且將該信息向前傳遞通過(guò)與在后續(xù)時(shí)隙的后續(xù)處理中確定起始狀態(tài)所需的一樣多的時(shí)隙。在這種情況下，算法將不會(huì)武裝，直到它找到在時(shí)間上低于thl的最早樣本。

在框277表示的步驟，主處理器210a分析從菊花鏈中的先前處理器(在該示例中為處理器210d)接收的索引信息，并且確定其索引信息或接收到的索引信息是否對(duì)應(yīng)于時(shí)間上低于thl的最早樣本。在框278表示的步驟，主處理器210a分析從處理器210d接收的索引信息，并確定其索引信息或接收到的索引信息是否對(duì)應(yīng)于最新合格樣本。步驟277和278包括分析有效和無(wú)效位，并且步驟278還包括分析指示最新合格樣本是否低于thl或高于thh的位。

與在步驟277確定的最早樣本相對(duì)應(yīng)的索引信息變?yōu)橛商幚眄樞蛑械牡谝惶幚砥魇褂玫膮⒖妓饕畔ⅲ谠撌纠惺翘幚砥?10b，以開始第二遍處理。該索引信息對(duì)應(yīng)于算法變?yōu)槲溲b的時(shí)間點(diǎn)。因此，如塊279所示，在處理順序中將在狀態(tài)277確定的參考索引發(fā)送到第一處理器。如果參考索引無(wú)效，則不需要執(zhí)行第二遍處理，盡管它可以被執(zhí)行。

參考圖5b，在算法的第二遍期間，第一處理器210b使用參考索引來(lái)確定晚于參考索引并高于thh的最早樣本，如框281所示。然后，第一處理器210b發(fā)送對(duì)應(yīng)索引信息和參考索引到下一個(gè)處理器210c，如框282所示。第一處理器之外的處理器然后順序地確定哪個(gè)索引對(duì)應(yīng)于比參考索引晚并且高于thh的最早樣本，如框284所示。術(shù)語(yǔ)“順序地”意味著處理器210c在其自己的早期索引和由處理器210b傳遞給它的索引之間確定哪一個(gè)是最早的，并將最早的索引信息和參考索引傳遞給處理器210d；處理器210d然后在其自己的早期索引和傳遞給它的索引信息之間確定哪個(gè)是最早索引并將其和參考索引傳遞給處理器210a。

在框285，主處理器210a確定其接收的索引或其自己的索引是否是在高于thh的參考索引之后的最早索引。假設(shè)這些索引中的一個(gè)晚于參考索引并且高于thh，則主處理器210a將在塊286確定發(fā)生了有效觸發(fā)。該索引對(duì)應(yīng)于信號(hào)越過(guò)thh之后的最早樣本?；谠撔畔?，主處理器210a知道在步驟285確定的樣本和緊接在前的樣本之間發(fā)生觸發(fā)閾值電平交叉。

圖6示出在一段時(shí)間內(nèi)從adc111a-111d輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)樣本的圖，并且將用于提供處理器210a-210d處理樣本和共享信息以檢測(cè)上升沿觸發(fā)的方式的示例。為了實(shí)現(xiàn)高采樣率，從adc111a-111d輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)采樣是時(shí)間交織的。對(duì)于該示例，使用三個(gè)時(shí)隙：時(shí)隙0，時(shí)隙1和時(shí)隙2。僅示出時(shí)隙0的最后部分和時(shí)隙2的第一部分。垂直虛線表示相鄰時(shí)隙之間的邊界。水平虛線表示thl和thh。在每個(gè)時(shí)隙內(nèi)，確定是否發(fā)生觸發(fā)閾值電平交叉。根據(jù)本實(shí)施例，如上所述，還在每個(gè)時(shí)隙內(nèi)確定下一時(shí)隙的開始狀態(tài)。對(duì)于該示例，假定處理器210a用作主處理器并且執(zhí)行上述的兩遍算法。

該圖示出由多個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)樣本組成的五個(gè)波形。圖中的頂部波形301示出來(lái)自時(shí)間交織adc111a-111d的時(shí)間交織樣本。頂部波形301示出組合以清楚地描繪它們?cè)跁r(shí)間上彼此的關(guān)系的樣本，盡管它們實(shí)際上不在處理器210a-200d中的任何一個(gè)中組合。如上所述，已知的數(shù)字觸發(fā)電路要求所有數(shù)字比較結(jié)果在一個(gè)位置集合在一起以執(zhí)行觸發(fā)檢測(cè)，但這不是本文所述的說(shuō)明性實(shí)施例的要求。

來(lái)自由樣本a0-a6組成的曲線圖的頂部的第二波形302對(duì)應(yīng)于adc111a的輸出。來(lái)自樣本b0-b6組成的繪圖頂部的第三波形303對(duì)應(yīng)于adc111b的輸出。來(lái)自樣本c0-c6組成的繪圖頂部的第四波形304對(duì)應(yīng)于adc111c的輸出。來(lái)自樣本d0-d6組成的曲線圖的頂部的第五波形305對(duì)應(yīng)于adc111d的輸出。第二波形302輸入到處理器210a。第三波形303輸入到處理器210b。第四波形304輸入到處理器210c。第五波形305輸入到處理器210d。

對(duì)于該示例，對(duì)于時(shí)隙0只描述了時(shí)間上定位最新合格采樣的算法的第一遍的部分。如上所述，第一遍還確定時(shí)間上低于thl的最早樣本，但是為了便于說(shuō)明，對(duì)于時(shí)隙0未描述第一遍的部分。在第一遍期間，處理器210a-210d及時(shí)地定位相應(yīng)的最新合格樣本。在時(shí)隙0中，所有四個(gè)樣本a0，b0，c0和d0在它們各自的處理器210a-210d內(nèi)合格。處理器210b將樣本b0索引發(fā)送到處理器210c。樣品索引指示樣品何時(shí)發(fā)生?；谠撔畔?，處理器210c確定其在時(shí)間上的最新樣本(樣本c0)在時(shí)間上晚于樣本b0，因此將樣本c0索引發(fā)送到處理器210d?；谠撔畔ⅲ幚砥?10d確定其在時(shí)間上最新的樣本d0在時(shí)間上晚于采樣c0，并且因此將采樣d0索引發(fā)送到處理器210a。基于該信息，充當(dāng)主處理器的處理器210a確定樣本d0在時(shí)間上晚于樣本a0，因此保存指示在時(shí)隙0中存在最新合格樣本并且樣本低于thl的信息。存在最新合格樣本以及它低于thl還是高于thh是處理器210a確定在時(shí)隙1中存在觸發(fā)所需要的全部情況，如果處理器210a隨后確定時(shí)隙1中的任何樣本高于thh的話。因此，在給定時(shí)隙的第一次通過(guò)期間找到的最新合格樣本用于確定用于處理后續(xù)時(shí)隙中的樣本的開始狀態(tài)，除非在解除算法的后續(xù)時(shí)隙之一中發(fā)生觸發(fā)。

盡管為了便于圖示僅示出時(shí)隙0的一部分，但是來(lái)自時(shí)隙0的第一遍信息指示時(shí)間上的最新合格采樣是采樣d0，并且它低于thl。例如，如果樣品a1高于thh，則觸發(fā)將存在于樣品d0和樣品a1之間的某處。時(shí)隙1的第一遍執(zhí)行如下。在處理器210a-210d內(nèi)，處理器210a-210d確定樣本a1，b1，c1和d1分別是在時(shí)間上低于thl的最早的樣本。處理器210b將樣本b1索引信息發(fā)送到處理器210c?；谠撔畔?，處理器210c確定其最早時(shí)間樣本c1比時(shí)間晚于采樣b1，并且因此將采樣b1索引信息發(fā)送到處理器210d?；谠撔畔ⅲ幚砥?10d確定其最早的時(shí)間樣本d1比時(shí)間b1晚于樣本b1，并且因此將樣本b1索引信息發(fā)送到處理器210a?；谠撔畔?，處理器210a確定樣本b1在時(shí)間上晚于樣本a1，因此確定樣本a1是時(shí)隙1中的低于thl的最早樣本。然而，因?yàn)樘幚砥?10a已經(jīng)指示在時(shí)隙0中發(fā)現(xiàn)低于thl的較早樣本的索引信息，所以處理器210a忽略樣本a1。換句話說(shuō)，由于時(shí)隙0中的最新合格樣本(樣本d0)低于thl，所以當(dāng)算法開始處理時(shí)隙1時(shí)，該算法已經(jīng)武裝。

同樣在時(shí)隙1中的第一遍期間，處理器210a-210d定位其在時(shí)間上的相應(yīng)最新合格樣本。如上所述，時(shí)隙1中的最新合格樣本用于確定時(shí)隙2的開始狀態(tài)。在時(shí)隙1中，樣本a4，b4，c4和d4是它們各自的處理器210a-210d內(nèi)的最新合格樣本。然而，在所有這些情況下，那些樣品都高于thh。因?yàn)闀r(shí)隙1中的最終完全處理的合格樣本在thh之上，所以時(shí)隙2的第一遍處理需要在使能算法能夠檢測(cè)觸發(fā)之前找到低于thl的樣本。

時(shí)隙1的算法的第二次通過(guò)定位在高于thh的最早時(shí)間樣本，并且在低于thl的最早時(shí)間樣本之后，其是采樣d0。如上所述，這個(gè)最早的樣本可以來(lái)自先前的時(shí)隙，在這種情況下是時(shí)隙0。因此，先前的時(shí)隙索引將是在圖5a的步驟279從主處理器210a發(fā)送到第一處理器210b的參考索引。然而，不需要發(fā)送整個(gè)參考索引。發(fā)送單個(gè)比特是足夠的，其指示來(lái)自先前時(shí)隙的參考索引是低于thl的最早樣本。如上所述，利用無(wú)效指示符，可以使用否則未使用的索引來(lái)表示該狀態(tài)而不是唯一的比特。在時(shí)隙1中，樣本a4，b4，c4和d3在它們各自的處理器210a-210d內(nèi)限定為高于thh和d0之后的最早時(shí)間樣本。處理器210b將樣本b4索引信息發(fā)送到處理器210c?；谠撔畔?，處理器210c確定其最早時(shí)間樣本c4在時(shí)間上不比樣本b4早，因此將樣本b4索引信息發(fā)送到處理器210d。基于該信息，處理器210d確定其最早的時(shí)間樣本d3早于時(shí)間樣本b4，因此將樣本d3索引信息發(fā)送到處理器210a。

在這一點(diǎn)上，處理器210a知道觸發(fā)發(fā)生在樣本d3與其緊接的前趨樣本之間，其是樣本c3。該算法可以適于執(zhí)行附加的通過(guò)以獲得至少樣本c3和d3的實(shí)際樣本值。如上所述，內(nèi)插可以用于確定何時(shí)在時(shí)間上在樣本c3和d3之間發(fā)生觸發(fā)閾值電平交叉，或者可以假定在出現(xiàn)樣本c3和d3時(shí)的各時(shí)刻之間的中途時(shí)刻出現(xiàn)觸發(fā)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本文提供的討論將理解的，可以以許多方式修改算法以定位期望的精確度內(nèi)的觸發(fā)閾值水平交叉。

可以共享更多的周圍樣本以允許使用更高階插值技術(shù)。在延遲和觸發(fā)器定位精度之間可能存在折衷，例如，在使用的serdes的數(shù)量和數(shù)據(jù)速率與在確定精確觸發(fā)閾值水平交叉位置時(shí)遇到的延遲量之間的折衷。

已知為“免抖動(dòng)”技術(shù)的技術(shù)已由本申請(qǐng)的受讓人在美國(guó)專利no.6,753,677中獲得專利，該專利的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文。免抖動(dòng)技術(shù)可用于校正示波器或其他數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中由水平噪聲和觸發(fā)事件的模擬信號(hào)路徑的不完全響應(yīng)引起的觸發(fā)抖動(dòng)。無(wú)抖動(dòng)法依賴于標(biāo)準(zhǔn)觸發(fā)硬件來(lái)將波形中的觸發(fā)事件定位在一些小誤差內(nèi)，例如一納秒(ns)或更小。一旦定位了觸發(fā)事件，則免抖動(dòng)法然后處理圍繞觸發(fā)事件獲取的數(shù)據(jù)，可選地校正信道以用于信道的信號(hào)路徑中的各種損傷，然后定位數(shù)據(jù)中的觸發(fā)閾值交叉的時(shí)間。觸發(fā)閾值交叉的時(shí)間然后可以用于其他目的，例如繪圖，進(jìn)行測(cè)量和進(jìn)一步的信號(hào)處理。在假定觸發(fā)閾值電平交叉已發(fā)生在樣本c3和d3發(fā)生的各時(shí)刻之間的中途時(shí)刻的情況下，結(jié)合本文所公開的系統(tǒng)和方法使用免抖動(dòng)技術(shù)使得該假設(shè)甚至更可接受。

為了便于說(shuō)明，僅示出時(shí)隙0和2的一部分。在時(shí)隙2中，先前的時(shí)隙以高于thh的合格采樣結(jié)束，并且在時(shí)隙2中沒有低于thl的采樣。因此，在圖6所示的時(shí)隙2的部分中不能存在觸發(fā)。這在第一遍的算法上快速確定。如果樣本a6已經(jīng)低于thl，則算法將在樣本a6和b6之間找到觸發(fā)。在這種情況下，樣本a6將是低于thl的第一個(gè)樣本，并且樣本b6將是在樣本a6之上的高于thh的最早樣本。

根據(jù)本文所述的說(shuō)明性實(shí)施例，算法僅在每個(gè)時(shí)隙找到一個(gè)觸發(fā)，并且根據(jù)本實(shí)施例，算法找到每個(gè)時(shí)隙的第一觸發(fā)。這是足夠的，這是因?yàn)槔缡静ㄆ髦惖臏y(cè)量系統(tǒng)僅能夠每秒處理有限數(shù)量的觸發(fā)器，并且目前沒有能夠在高帶寬示波器的全信號(hào)帶寬處觸發(fā)的現(xiàn)有解決方案。該算法可以容易地適于定位每個(gè)時(shí)隙中的最后觸發(fā)。

圖7示出在一段時(shí)間內(nèi)從adc111a-111d輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)樣本的圖，并且將用于提供處理器210a-210d處理樣本和共享信息以檢測(cè)上升沿觸發(fā)的方式的另一示例。在該示例中，采樣波形311是高頻正弦波。波形312-315分別由從adc111a-111d輸出并分別輸入到處理器210a-210d的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)樣本a-d組成。正弦波形311具有四個(gè)樣本的周期，因此具有是交錯(cuò)的采樣率的四分之一的頻率。對(duì)于處理器210a-210d中的每一個(gè)，信號(hào)看起來(lái)像直流(dc)信號(hào)，其中a和d采樣低于thl，b和c采樣高于thh。

在針對(duì)時(shí)隙0-2的算法的第一遍，處理器210a基于經(jīng)由處理器210a-210d的菊花鏈配置與其共享的索引信息，確定低于thl的最早樣本來(lái)自處理器210a，并且最新合格樣本來(lái)自處理器210d。在算法的第一遍中，處理器210b通知處理器210c它沒有低于thl的樣本。如上所述，為此目的發(fā)送無(wú)效指示。處理器210c將相同的信息發(fā)送到處理器210d。處理器210d將其早期和晚期樣本索引發(fā)送到處理器210a。處理器210a確定用于時(shí)隙1作為其低于thl的最早樣本的索引的參考索引是來(lái)自先前時(shí)隙的采樣d0的索引，最新合格采樣是采樣d4，并且采樣d4低于thl。用于時(shí)隙2作為其低于thl的最早樣本的參考索引是來(lái)自先前時(shí)隙的采樣d4的索引。

在算法的第二遍，處理器210c通過(guò)經(jīng)由處理器210a-210d的菊花鏈配置與其共享的索引信息確定時(shí)隙1中在thh之上和在樣本d0之后的最早樣本是樣本b1，并且其在時(shí)隙2中在thh之上和在樣本d4之后的最早的樣本是樣本b5?；谔幚砥?10a在算法的第一和第二遍期間獲得的所有這些信息，處理器210a確定來(lái)自處理器210b的樣本b1和b5指示在時(shí)隙1中的采樣a1和b1之間以及時(shí)隙2中的采樣a5和b5之間發(fā)生觸發(fā)閾值電平交叉。

盡管已經(jīng)參照檢測(cè)上升沿觸發(fā)器描述了說(shuō)明性實(shí)施例，但是鑒于本文提供的描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解處理器210a-210d可以類似地共享信息以檢測(cè)在測(cè)量系統(tǒng)100的全速率的其他類型的邊沿觸發(fā)，包括下降沿觸發(fā)和更復(fù)雜的邊沿觸發(fā)。例如，為了檢測(cè)下降沿觸發(fā)，處理器210a-210d將經(jīng)由圖3所示的菊花鏈配置來(lái)共享信息，主處理器例如處理器210a可以通過(guò)其確定時(shí)間上最新的合格數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)樣本以及時(shí)間上最早并且高于thh的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)樣本?？梢灶愃频貦z測(cè)“任一邊沿”觸發(fā)。

還應(yīng)當(dāng)注意，圖3所示的菊花鏈配置是可用于在處理器210a-210d之間傳遞信息的多種配置中的一種?？梢允褂玫呐渲玫牧硪皇纠龑⑹窃谥魈幚砥魃鲜褂酶郊拥膕erdes接口，以將每個(gè)處理器直接連接到主處理器。每個(gè)處理器然后將其索引信息直接傳遞給主處理器，并且主處理器將下一遍的索引信息直接傳遞給每個(gè)其他處理器。

上面參照?qǐng)D2-7描述的算法是處理器210a-210d執(zhí)行或使得由處理器210a-210d執(zhí)行。為了實(shí)施與執(zhí)行這些算法相關(guān)聯(lián)的任務(wù)，處理器210a-210d配置為以軟件和/或固件的形式執(zhí)行計(jì)算機(jī)指令或代碼，或者僅在硬件中執(zhí)行一些或全部任務(wù)。對(duì)于在軟件和/或固件中執(zhí)行的任務(wù)，指令存儲(chǔ)在測(cè)量系統(tǒng)100內(nèi)部或外部的一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器設(shè)備中。這樣的存儲(chǔ)器設(shè)備構(gòu)成非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。各種非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)適用于本發(fā)明，包括例如固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備、磁存儲(chǔ)設(shè)備和光存儲(chǔ)設(shè)備。

應(yīng)當(dāng)注意，已經(jīng)參考說(shuō)明性或代表性實(shí)施例描述了本發(fā)明，并且本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施例。鑒于本文提供的描述、附圖和所附權(quán)利要求，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對(duì)公開的實(shí)施例做出許多變化。