【摘 要】
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任意波形发生器除了能够产生正弦、三角波等标准函数波形,还能使用波形编辑软件,对测试场景中的信号细节进行精确模拟,实现信号的准确复现,被广泛应用于自动测试等电子测试领域。随着自动测试等领域对测试场景的复杂和多样化需求的提高,如何提高任意波形发生器产生测试向量的个数成为目前的研究难点。测试向量为波形段的集合,在任意波形发生器中也称为序列波形。序列合成是任意波形发生器中一种产生序列波形的方法,此架构通过
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任意波形发生器除了能够产生正弦、三角波等标准函数波形,还能使用波形编辑软件,对测试场景中的信号细节进行精确模拟,实现信号的准确复现,被广泛应用于自动测试等电子测试领域。随着自动测试等领域对测试场景的复杂和多样化需求的提高,如何提高任意波形发生器产生测试向量的个数成为目前的研究难点。测试向量为波形段的集合,在任意波形发生器中也称为序列波形。序列合成是任意波形发生器中一种产生序列波形的方法,此架构通过读取序列指令并对存储器中的波形段进行有序组合,实现序列波形的产生。但传统序列合成架构存在指令存储器有限的存储容量难以满足实际应用中序列指令的位宽和序列波形输出个数等参数急剧增大的缺陷。本文针对此缺陷提出了一种基于混合存储架构的改进方案,通过将波形数据和序列指令混合存储在大容量的动态存储器中,突破指令存储器的容量限制,从而提高序列波形的输出个数,同时对提高混合存储架构下的指令读取与执行的性能进行分析并给出改进方法。本文的主要研究内容如下:1.基于混合存储模式的序列合成技术研究。介绍了基于混合存储模式的序列合成方法,之后分析了其与传统序列合成架构在提高采样率和序列输出个数上的影响因素。通过对采样率、最小波形段长度和指令读取延迟等参数进行建模,指出本文的混合存储架构虽然已经满足最小波形段长度等指标要求,但还有从动态存储器中读取序列指令的延迟过高和指令执行时间过长的问题,存在改进空间。2.降低序列指令读取延迟方法研究。针对混合存储结构中读取序列指令存在延迟高的问题,本文采用一种直接映射结构的序列指令缓冲器,通过在其中预先存储512条序列指令,可以在序列指令命中的情况下,将读取延迟从68个时钟周期降低到3个时钟周期。3.降低序列指令执行时间方法研究。针对混合存储结构中存在指令执行时间长的问题,研究了基于预取机制的指令执行方法,通过将读取指令使能信号提前5个时钟周期的方法,可以在波形段指令连续出现并在指令缓冲器中全部命中的情景下,将读取指令的间隔从传统架构中的23个时钟周期降低到11个时钟周期。测试结果表明,本文设计的基于混合存储的序列合成架构的理论最大序列波形个数的输出能力达到了10~8条,超过了是德M8190A等国内外同类仪器指标。
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