一种数字信号波形分析方法、装置、电子设备、存储介质

技术领域

本发明涉及逻辑分析仪技术领域，进一步涉及一种数字信号波形分析方法、装置、及电子设备、存储介质。

背景技术

逻辑分析仪是用来分析数字信号的仪器。它从测试设备上采集逻辑“0”和逻辑“1”电平，按照采集顺序组合成数字信号波形，以便后续对波形进行协议解码分析。研发或者测试人员根据该仪器对数字信号波形的解码结果，可以快速定位到测试设备工作时的异常之处。

数据采集和协议解码是逻辑分析仪最重要的两个功能，数据采集代表着仪器的硬件性能，而协议解码代表着仪器的软件功能，两者缺一不可。数据采集时，逻辑分析仪把采集的电压与参考电压进行比较，高于参考电压时为逻辑“1”，低于参考电压时为逻辑“0”，由连续的逻辑“0”和逻辑“1”组合成数字信号波形。数据采集完毕后，所有数据将会传输到电脑，由电脑对采集的数字波形进行协议解码分析，最终将解码结果与数字波形对应显示到屏幕，方便开发者或者测试人员分析被测设备出现的故障。

传统的逻辑分析仪可能只有一两个通道，采集的数据相对比较少，但随着技术的更新迭代，逻辑分析仪已经拥有8通道、16通道、32通道、64通道或者更高通道数不等，多通道意味着采集的数据会成倍增加，如果不提出一种有效的解决方法，协议解码的速度也将成倍减少，严重拖垮仪器的性能。

发明内容

为了解决现有逻辑分析仪在解码大量采样数据时速度过慢的问题，本发明提供了一数字信号波形分析的方法。

在实际情况下数字波形通常处于“空闲状态”，测试设备处于空闲状态时逻辑电平固定不变，当数字电平变化时，说明测试设备处于“数据传输状态”，这个电平如果持续的被逻辑分析仪采集到，在短时间内也可以认为这是一个恒定值。该方法就是在以上情况下提出的，当数字波形电平在一段时间没有变化时，可以认为这一段数字波形为一个恒定值，即作为一个逻辑电平处理。当数字波形电平有变化协议解码还未找到触发条件时，从当前有效通道中找到最近一个逻辑电平变化采样点，该采样点前的数据都可以作为恒定逻辑电平处理，从而减少数据处理量。通过以上两种优化方式，逻辑分析仪分析和处理数字波形的数据量将会大大减少，从而提升协议解码的速度。

为了解决上述技术缺陷之一，本发明实施例中提供了一种数字信号波形分析方法，包括：

将采集的数字信号波形切分为多个由稳定逻辑波形构成的第一子数字信号波形和多个由变化逻辑波形构成的第二子数字波形；

逐一判断每个第一子数字波形是否匹配预设条件，若是，则进行匹配，若否，则触发后续处理。

可选的，

将采集的数字信号波形切分为多个由稳定逻辑波形构成的第一子数字信号波形和多个由变化逻辑波形构成的第二子数字波形包括：

将采集的数字信号波形进行切分，得到至少一个子数字信号波形；

判断每个子数字信号波形内的逻辑电平是否稳定，若是，则标记所述块为稳定逻辑电平，若否则不进行处理。

可选的，所述方法包括：

将采集的数字信号波形进行等量切分。

可选的，所述方法包括：

判断所述第二子数字波形中第一相对稳定逻辑波形是否匹配预设条件，若是，则进行匹配，若否，则判断所述第二子数字波形中第二相对稳定逻辑波形是否匹配预设条件，直到所述第二子数字波形中全部相对稳定逻辑波形完成判断。

可选的，所述方法包括：

所述预设条件具有多数个，当第一预设条件匹配时再判断第二预设条件是否匹配。

根据本发明实施例的第一个方面，提供了一种数字信号波形分析装置，包括：

切分单元，用于将采集的数字信号波形切分为多个由稳定逻辑波形构成的第一子数字信号波形和多个由变化逻辑波形构成的第二子数字波形；

第一判断单元，用于逐一判断每个第一子数字波形是否匹配预设条件；

第一匹配单元，用于对第一子数字波形进行预设条件匹配。

可选的，所述装置包括：

切分子单元，用于将采集的数字信号波形进行切分，得到至少一个子数字信号波形；

第一判断子单元，用于判断每个子数字信号波形内的逻辑电平是否稳定；

标记子单元，用于标记所述块为稳定逻辑电平。

可选的，所述装置包括：

第二判断单元，用于判断所述第二子数字波形中第一相对稳定逻辑波形是否匹配预设条件

第二匹配单元用于对第二相对稳定逻辑波形进行预设条件匹配；

第三判断单元，用于判断第二子数字波形中第二相对稳定逻辑波形是否匹配预设条件。

根据本发明实施例的第二个方面，提供了一种电子设备，包括：

存储器；

处理器；以及

计算机程序；

其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如上述的方法。

本发明主要实现的方法如下：将逻辑分析仪采集的所有波形数据切块处理，如果块波形数据中没有任何逻辑电平变化标记为固定逻辑电平值，协议解码器在找到匹配条件后继续匹配下一个条件，否则就跳过整块数据继续处理下一块数据。如果块波形数据中存在逻辑电平变化将不做任何处理，协议解码器在找到匹配条件后继续匹配下一个条件，在没有找到匹配条件时，协议解码器会从有效通道中找到最近的一个逻辑电平变化采样点，并将当前采样点与该采样点之间的逻辑电平作为一个固定逻辑电平值处理,同时跳过这段数据，当前块数据如果还没处理完成就继续去匹配当前条件，否则就继续处理下一块数据。

本发明提出一数字信号波形分析的方法，逻辑分析仪将采集的数字波形数据存储起来传输给电脑，协议解码器开始工作之前会将采集的数字波形数据切块存储，对于每一块数据根据逻辑电平是否存在变化将其分为两大类：固定逻辑电平值和原始数据波形。固定逻辑电平值的数据块，可以将当前数据块作为一个恒定逻辑电平值进行处理，协议解码器在解析这段数据块时不用一一对每个采样点匹配条件，在解析这段数据时将会节约大量时间。

协议解码器在处理固定逻辑电平值的数据块时会直接匹配当前条件，条件如果匹配成功它会寻找新的条件继续匹配；当条件没有匹配成功时，由于数据块之后的数据固定不变，协议解码器可以认为当前数据块已经没有能匹配成功的数据，也就是说协议解码器可以直接跳过当前数据块的数据，这样就可以减少协议解码器处理数据的数量，以提高协议解码的速度。

当数据块数据为原始数据波形时，协议解码器先匹配条件，如果条件匹配成功就继续匹配下一个条件；如果条件没有匹配成功，说明当前逻辑电平以无法满足当前判断条件，协议解码器可以从之后的原始数据中找到下一个逻辑电平变化采样点，再进行条件匹配，此时当前采样点与该采样点之间的采样数据可作为一个逻辑电平值处理。同样在数据波形有变化时，通过跳过相同逻辑电平值的方式再次缩少协议解码器处理数据的数量，以提高协议解码的速度。

所述逻辑电平值在逻辑分析仪中只有两种方式：逻辑0低电平，逻辑1高电平。即逻辑电平的变化是指采样波形数据由逻辑0变为逻辑1，或者从逻辑1变为逻辑0。

所述固定逻辑电平值的数据块是指当前数据块中的所有数据都为逻辑0或者逻辑1。所述原始数据波形的数据块是指当前数据块中同时存在逻辑0和逻辑1波形数据。

相对于现有技术，本发明具有如下技术效果

1.如果原始波形信号逻辑电平变化不是很频繁，长时间都处于一个固定逻辑电平值，本发明方法可以将长时间处于固定逻辑电平值的波形当做一个采样点数据处理，如果协议解码器没有找到匹配条件，可快速跳过这段数据，以减少协议解码器处理样本的时间。

2.如果原始波形信号逻辑电平变化很频繁，可以找到最近一个逻辑电平变化值对应的采样数据点，将短时间内的固定逻辑电平值当做一个采样点数据处理，这样协议解码器不用一一对每个采样点的数据进行匹配，以减少处理样本的时间。

通过本发明方法，协议解码可以在条件不匹配时跳过“相同逻辑电平值”的采样数据，这样既能达到条件匹配需求，又能减少处理样本的数量，进一步的提高协议解码的速度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明提供的数字信号波形分析方法实施例流程图；

图2为本发明提供的数字信号波形示意图。

具体实施方式

为了使本发明实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实施例详细说明采样波形信号逻辑电平变化不是很频繁长时间都处于一个逻辑电平值时，协议解码器如何快速处理原始采样数据，示例波形如附图2所示。

以附图2波形为例，逻辑分析仪采集了1000个逻辑电平值，从波形图中可以很明显的观察到有效波形数据其实只占很小一部分，传统的数据匹配方法会依次匹配每一个采样点，将会造成协议解析时间过长问题。本发明具体的处理方式如下：

数据切块。将1000个采样点数据分为5块，每块200个采样数据，也可以按照100个采样数据进行切块，如果数据还有多余，就增加一块存放采样数据。

数据预处理。确定每个块中的逻辑电平是否存在变化，如果数据全为一个逻辑电平值，将块中的数据标记为固定逻辑电平值，否则就保存原始波形数据。以附图2波形为例，现在以200个采样数据分为5块，第一块(0-199采样点)标记为逻辑“1”电平，第二块(200-399采样点)存放原始波形数据，第三块(400-599采样点)存放原始波形数据，第四块(600-799采样点)标记为逻辑“1”电平，第五块(800-999)标记为逻辑“1”电平，接着就将数据交给协议解码器做数据解析工作。

协议解码器收到预处理完成的数据后就开始根据匹配条件对每块数据进行匹配，直到把所有采样数据处理完成才会结束。第一块固定逻辑电平值数据被协议解码器处理时，当前条件如果匹配成功它会寻找下一个匹配条件继续去匹配采样数据，一旦条件不匹配，由于当前块的数据全为逻辑“1”，协议解码器就可以跳过当前块的数据，处理下一块数据。第二块原始数据被协议解码器处理时，同样的也是先根据当前条件去匹配数据，当前条件如果匹配成功它会寻找下一个匹配条件继续去匹配采样数据，如果数据不成功，协议解码器会找到下一个逻辑电平值变化点(附图2中的374)，并将当前采样点与该采样点之间的逻辑电平作为一个固定逻辑电平值处理，同时跳过这段数据也就是跳过200-373采样点之间的逻辑“1”电平数据，之后再对当前条件进行匹配，如果条件不匹配继续按照上述跳过样本数量的方法继续跳过“相同逻辑电平值”的采样数据，直到当前块数据处理完成。第三块的处理方式与第二块类似，找到匹配条件就继续匹配条件，没有找到条件时就按照跳过“相同逻辑电平值”的方法去减少条件匹配时处理的采样数据，等到第四块和第五块数据全部处理完成，1000个采样点数据才算处理完毕。

根据本发明实施例的第一个方面，提供了一种数字信号波形分析装置，包括：

切分单元，用于将采集的数字信号波形切分为多个由稳定逻辑波形构成的第一子数字信号波形和多个由变化逻辑波形构成的第二子数字波形；

第一判断单元，用于逐一判断每个第一子数字波形是否匹配预设条件；

第一匹配单元，用于对第一子数字波形进行预设条件匹配。

可选的，所述装置包括：

切分子单元，用于将采集的数字信号波形进行切分，得到至少一个子数字信号波形；

第一判断子单元，用于判断每个子数字信号波形内的逻辑电平是否稳定；

标记子单元，用于标记所述块为稳定逻辑电平。

可选的，所述装置包括：

第二判断单元，用于判断所述第二子数字波形中第一相对稳定逻辑波形是否匹配预设条件

第二匹配单元用于对第二相对稳定逻辑波形进行预设条件匹配；

第三判断单元，用于判断第二子数字波形中第二相对稳定逻辑波形是否匹配预设条件。

根据本发明实施例的第三个方面，提供了一种电子设备，包括：

存储器；

处理器；以及

计算机程序；

其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如上述的方法。

根据本发明实施例的第四个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序；所述计算机程序被处理器执行以实现如上述的方法。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本发明实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，C语言、VHDL语言、Verilog语言、面向对象的程序设计语言Java和直译式脚本语言JavaScript等。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。