/986 高速数据采集技术 触发与定位技术 自动化工程学院 主楼C2-304
高速数据采集技术—— 触发与定位技术 自动化工程学院 主楼C2-304
高速数据采集技术一触发与定位技术 /986 “触发”是学习示波器的重点和难点 初学者：“AutoSet”之后看到屏幕上有波形然后“Stop”下 来再展开波形左右移动查看细节。有时，“AutoSet”之后看 到的波形总是在屏幕上来回“晃动”。质疑示波器有问题？ 有经验者：检查时基档、触发源设置得对不对？触发电平设 置得合适否？是否采用了合适的触发方式、触发类型等等？ 关于AutoSet:自动设置，示波器根据被测信号的特点自动设 置示波器的水平时基，垂直档位，偏置和触发条件，使得波 形能显示在示波器上
“触发”是学习示波器的重点和难点 初学者：“AutoSet”之后看到屏幕上有波形然后“Stop”下 来再展开波形左右移动查看细节。有时，“AutoSet”之后看 到的波形总是在屏幕上来回“晃动”。质疑示波器有问题？ 有经验者：检查时基档、触发源设置得对不对？触发电平设 置得合适否？是否采用了合适的触发方式、触发类型等等？ 关于AutoSet：自动设置，示波器根据被测信号的特点自动设 置示波器的水平时基，垂直档位，偏置和触发条件，使得波 形能显示在示波器上。 高速数据采集技术—触发与定位技术
高速数据采集技术一触发与定位技术 什么是触发？触发的作用？ 定义：按照需求设置一定的触发条件，当波形流中的某一个波形满 足这一条件时，示波器即实时捕获该波形和其相邻部分，并显示在 屏幕上。 作用：保证每次时基扫描或采集的时候，都从输入信号上满足定义 的触发条件处开始，这样每一次扫描或采集的波形就同步，可以使 每次捕获的波形相重叠，从而显示稳定的波形。 概括起来两个作用：捕获感兴趣的信号；稳定显示。 如：对单次信号进行捕获，对重复信号中的异常波形隔离捕获，对 周期性信号进行稳定的显示等
什么是触发？触发的作用？ 定义：按照需求设置一定的触发条件，当波形流中的某一个波形满 足这一条件时，示波器即实时捕获该波形和其相邻部分，并显示在 屏幕上。 作用：保证每次时基扫描或采集的时候，都从输入信号上满足定义 的触发条件处开始，这样每一次扫描或采集的波形就同步，可以使 每次捕获的波形相重叠，从而显示稳定的波形。 概括起来两个作用：捕获感兴趣的信号；稳定显示。 如：对单次信号进行捕获，对重复信号中的异常波形隔离捕获，对 周期性信号进行稳定的显示等。 高速数据采集技术—触发与定位技术
高速数据采集技术一触发与定位技术 触发的作用：举例 如果没有触发，每一屏的显示都不同，当示波器快速刷新的时候， 我们看到的信号波形是混叠的，没有稳定的图像，无法观察和测量
触发的作用：举例 如果没有触发，每一屏的显示都不同，当示波器快速刷新的时候， 我们看到的信号波形是混叠的，没有稳定的图像，无法观察和测量。 高速数据采集技术—触发与定位技术
高速数据采集技术一触发与定位技术 /986 触发的作用：举例 设置触发条件：边沿触发，上升沿，触发电平。 根据波形特征：正弦波在一个周期内只有一个唯一的上升和下降沿， 可以选择上升沿作为触发条件，同时设置一个触发电平与上升沿相 交，得到一个触发点。正弦波的不同周期，该触发点的位置是相同 并唯一的，当把该触发点定义在显示屏幕的特定位置时，示波器每 刷新一屏，把满足触发条件的点都放在屏幕的相同位置，由于该点 在波形中是唯一相同的，所有不同屏幕的触发点都在同一位置，那 么屏幕上的显示就稳定同步了，同时刷新一屏只有第一个满足触发 条件的点定义为触发点，其他被忽略
触发的作用：举例 设置触发条件：边沿触发，上升沿，触发电平。 根据波形特征：正弦波在一个周期内只有一个唯一的上升和下降沿， 可以选择上升沿作为触发条件，同时设置一个触发电平与上升沿相 交，得到一个触发点。正弦波的不同周期，该触发点的位置是相同 并唯一的，当把该触发点定义在显示屏幕的特定位置时，示波器每 刷新一屏，把满足触发条件的点都放在屏幕的相同位置，由于该点 在波形中是唯一相同的，所有不同屏幕的触发点都在同一位置，那 么屏幕上的显示就稳定同步了，同时刷新一屏只有第一个满足触发 条件的点定义为触发点，其他被忽略。 高速数据采集技术—触发与定位技术
高速数据采集技术一触发与定位技术 触发的作用：举例 第一屏显示 第二屏显示 第三屏显示 第四屏显示 第一屏触发点 第二屏触发点 第三屏触发点。 第四屏触发点 正常触发显示 斗 所有屏幕触发点重意在一起+
触发的作用：举例 高速数据采集技术—触发与定位技术
高速数据采集技术一触发与定位技术 /96 触发是数字示波器区别于模拟示波器的最大特征之一 模拟示波器：只有简单的边沿触发。没有存储单元，触发只是示波 器显示波形的一个起始信号，单单定义了波形的起点。 数字存储示波器：把模拟信号数字化，由于有数据存储，并可以定 义触发点在内存中的位置，可以看到触发之前的波形，可以设置更 多更复杂的触发类型，满足不同特征波形的触发和观察。 怎样正确的设置触发条件来观察不同特征的波形呢？ 先回顾一下触发电路
触发是数字示波器区别于模拟示波器的最大特征之一 模拟示波器：只有简单的边沿触发。没有存储单元，触发只是示波 器显示波形的一个起始信号，单单定义了波形的起点。 数字存储示波器：把模拟信号数字化，由于有数据存储，并可以定 义触发点在内存中的位置，可以看到触发之前的波形，可以设置更 多更复杂的触发类型，满足不同特征波形的触发和观察。 怎样正确的设置触发条件来观察不同特征的波形呢？ 先回顾一下触发电路。 高速数据采集技术—触发与定位技术
高速数据采集技术一触发与定位技术 触发电路：模拟部分 数字示波器一般采用的触发电路结构是DSP+FPGA+DAC+比较器 首先，DSP根据用户设置计算触发电平值并传递给FPGA;然后， FPGA按此触发电平值对DAC进行配置，控制DAC输出正确的触发电 平到比较器；最后，比较器完成与触发信号的比较，产生驱动数 据采集系统的触发信号。 触发源信号 触发信号 配置DAC 触发比较器 触发电平 FPGA DAC 发送触发 电平值 DSP 用户设置
触发电路：模拟部分 数字示波器一般采用的触发电路结构是DSP+FPGA+DAC+比较器 首先，DSP根据用户设置计算触发电平值并传递给FPGA；然后， FPGA按此触发电平值对DAC进行配置，控制DAC输出正确的触发电 平到比较器；最后，比较器完成与触发信号的比较，产生驱动数 据采集系统的触发信号。 FPGA DSP DAC 用户设置 触发比较器 触发源信号 触发电平 配置DAC 发送触发 电平值 触发信号 高速数据采集技术—触发与定位技术
高速数据采集技术一触发与定位技术 触发电路：数字部分 触发信号控制采集 FPGA、FIFO实现 采集的数字化信号遵循先进先出的原理存储到示波器内存（FIF0) 中去。 存储过程： 采满预触发深度之前，存储器只进不出； 采满预触发深度之后，触发信号到来之前，存储器边出边进； 触发到来之后，存储器只进不出，直到存满存储深度为止； 存满之后，存储器只出不进，取出数据画波形并显示。 存储器起点到触发点这段时间记录的波形数据就是触发前的波形信 息，即预触发。而触发点到存储器终点的波形称之为后触发
触发电路：数字部分 触发信号控制采集——FPGA、FIFO实现 采集的数字化信号遵循先进先出的原理存储到示波器内存（FIFO） 中去。 存储过程： 采满预触发深度之前，存储器只进不出； 采满预触发深度之后，触发信号到来之前，存储器边出边进； 触发到来之后，存储器只进不出，直到存满存储深度为止； 存满之后，存储器只出不进，取出数据画波形并显示。 存储器起点到触发点这段时间记录的波形数据就是触发前的波形信 息，即预触发。而触发点到存储器终点的波形称之为后触发。 高速数据采集技术—触发与定位技术
高速数据采集技术一触发与定位技术 1986 >存储条件：触发，根据需要存储波形 示波器的存储由两个方面来完成： 预触发深度和触发时刻的设定确定了示波器存储的起，点： 示波器的存储深度决定了数据存储的终，点。 >起点 >预触发深度 >触发点 >后触发深度 >延时时间 >存储长度/记录时间 >终点 存储实现过程 NPRE NHPOS NsPOS 硬件抽点 硬件抽点 软件抽点 ADC 前抽点 存储器 后抽点 DSP LCD NPOS-NHPOS*NSPOS
存储条件：触发，根据需要存储波形 示波器的存储由两个方面来完成： 预触发深度和触发时刻的设定确定了示波器存储的起点； 示波器的存储深度决定了数据存储的终点。 触发点 延时时间 存储长度/记录时间 起点 终点 预触发深度 后触发深度 存储实现过程 ADC 前抽点 存储器 后抽点 DSP fADC NPRE fs NHPOS fd LCD NSPOS NPOS=NHPOS*NSPOS 硬件抽点 硬件抽点 软件抽点 高速数据采集技术—触发与定位技术