經(jīng)常有客戶咨詢和不理解LOTO示波器的存儲深度為什么是變長的，也表示對LOTO示波器的分段存儲功能不理解，本文對LOTO示波器的存儲機制做一次完整的梳理，幫助我們的客戶更好的使用示波器。

數(shù)字示波器都是有死區(qū)時間(Dead-time)的，如下圖所示，在兩次采集時間段 (Acquisition-time)之間,一定會存在一個沒有采集到的死區(qū)時間，在死區(qū)時間內(nèi)的信號波形是采集和顯示不到的。

所以示波器廠家都在盡力縮短死區(qū)時間段，加長采集時間段(上圖灰色部分)。但是死區(qū)時間段不可能無限制縮小，采集時間段也不能無限制增大，這兩種做法都需要在產(chǎn)品的實際使用中做出權(quán)衡。

降低采樣率或者加大存儲深度，是加長采集時間段的兩種常用方法。大的存儲深度可以保障示波器用盡可能高的采樣率一次采集盡可能長時間段的波形，但是并不能消除死區(qū)時間段，較大存儲會降低處理和波形捕獲率。這會降低示波器的響應(yīng)速率，并增加每次采集間隔的停滯時間。降低采樣率的方法，使得存儲數(shù)據(jù)點數(shù)減少，有利于提高波形的捕獲速率和波形刷新率，缺點是采樣率降低到一定程度會造成每個波形周期的采樣點數(shù)不足，引起失真。

高端示波器還有第三種方法：分段存儲功能。分段存儲功能將存儲劃分為較小分段。用戶可以指定存儲應(yīng)被劃分為幾個分段，每個分段均具備同等長度。

當(dāng)示波器觀察到第一個觸發(fā)事件時，會開始在采集存儲的第一個分段中存儲采樣點，直至第一個分段存儲滿。之后示波器會重新做好觸發(fā)準(zhǔn)備，開始尋找下一個出現(xiàn)的觸發(fā)事件。當(dāng)觸發(fā)事件發(fā)生時，示波器會在下一個存儲分段中存儲采樣點。示波器會不斷重復(fù)這一過程，直至所有存儲分段均存儲滿。 在捕獲停滯時間較長的突發(fā)信號時，分段存儲模式尤其有用。許多串行總線和通信信號均屬于此類信號。通過分段存儲，示波器可以維持高采樣率，同時捕獲長達(dá)數(shù)分鐘數(shù)小時或數(shù)天。

LOTO示波器為OSCA02及更高型號的產(chǎn)品提供了多種靈活的存儲方式，對產(chǎn)品的性能做出了權(quán)衡和兼顧，既可以小存儲深度快速刷新，保持高的波形更新速率，又可以設(shè)置成長時間采集模式連續(xù)采集，還可以進行分段存儲。

我們來逐個功能介紹：

1示波器模式：

大部分客戶的大部分應(yīng)用場景下，應(yīng)選擇LOTO示波器的示波器模式，這也是我們軟件的默認(rèn)模式。這種模式優(yōu)先使用固定的128K的存儲深度，從而保障波形的快速更新和顯示及運算。

這種模式下，客戶可以自行調(diào)整波形刷新的幀率。也可以自由設(shè)置觸發(fā)方式和位置，并得到快速的波形響應(yīng)。

在示波器模式下，客戶不需要考慮采樣率和存儲深度，只需要考慮當(dāng)前屏幕顯示的時間跨度，也就是時間檔位就可以。示波器會根據(jù)當(dāng)前的時間檔位自動調(diào)整采樣率和存儲深度達(dá)到最合適的效果，兼顧效率和準(zhǔn)確。所以LOTO示波器的存儲深度是變長的。

在這個模式下，LOTO示波器還提供了500幀的PC緩存功能，還提供了余暉功能。這兩個功能記錄多幀的數(shù)據(jù)和波形，分別橫向排開顯示以及垂直疊加顯示。相當(dāng)于500個當(dāng)前存儲深度的存儲，比如當(dāng)前是128K的存儲深度的話，打開PC緩存功能相當(dāng)于60M的深度了。并且這些數(shù)據(jù)可以導(dǎo)出到電腦文件，也可以導(dǎo)入到LOTO示波器的軟件中重現(xiàn)出波形進行分析，也可以逐幀導(dǎo)出成文本文件或者電子表格文件。

這500個存儲深度之間仍然是有死區(qū)時間的，采用高的波形刷新速率時，這個功能可以極大提高異常波形的發(fā)現(xiàn)概率。這就有點像下一個模式分段存儲模式了，我們后面介紹。

2采集卡模式(傳統(tǒng)長存儲模式)：

LOTO示波器可以選擇將示波器模式切換為采集卡模式，如下圖所示：

，

這個模式下，客戶手動選擇采樣率，以及選擇適合的緩沖區(qū)(相當(dāng)于存儲深度)大小進行采集。選擇好之后點擊采集，就開始持續(xù)長時間采集，直到填滿整個選定的緩沖區(qū)。緩沖區(qū)最長可以設(shè)定為250兆字節(jié)，如果是雙通道采集，那么整個采集過程所需要的時間為緩沖區(qū)大小除以2再除以采樣率。比如，使用2.4M采樣率，緩沖區(qū)為250M，采集1KHZ的正弦波，那么會持續(xù)采集60秒，大約1分鐘的波形數(shù)據(jù)并繪制在屏幕上，采集過程中會顯得很卡頓，設(shè)置長時間不更新波形，會有進行中的指示標(biāo)識：

需要耐心等待采集結(jié)束，結(jié)束后如下圖所示。

這樣1分鐘的數(shù)據(jù)放在屏幕上，多數(shù)情況下會顯得非常密集，比如圖上就有6萬多個周期的波形，我們可以放大了逐個觀察分析一般憑借肉眼和工程師耐心，人最多看不超過1000個周期就崩潰，也就是說你可查看的最大波形周期是1000個，也就是千分之一的概率，對于1ppm的異常，肯定無法看到。現(xiàn)在可以按照條件搜索，但是條件呢？是脈沖，還是邊沿缺陷，還是過沖？你無法預(yù)知，也就無法搜索，按照各種條件搜索，需要花費不少時間，也會出差錯。有些情況下，使用模式1的示波器模式快速刷新波形，一旦看到波形異常閃過，可以立刻停下采集，在過去的500幀緩存里面找到它。

長存儲會帶來計算處理要求的提高，如果同樣的處理器，數(shù)據(jù)多了處理時間會變長，波形捕獲率就會變得非常慢。為了方便這種長時間大數(shù)據(jù)量的采集后期分析，我們可以把采集到的數(shù)據(jù)導(dǎo)出成數(shù)據(jù)文件，如下圖所示：

然后在1示波器模式下導(dǎo)入進來，變成500幀的分段波形，總數(shù)據(jù)量是250M字節(jié)，可以方便的逐一查看分析，如下圖所示：

如上圖所示，LOTO示波器這樣的設(shè)計兼顧了長時間采集的優(yōu)點，又盡量彌補了后續(xù)分析查看的不便。LOTO示波器不但可以將采集卡模式使用在2通道示波器模擬信號輸入情況下，也可以使用在雙通道合并采集的情況下，也可以使用在邏輯分析儀數(shù)字通道輸入的情況下，并且都可以導(dǎo)出文件并導(dǎo)入到PC緩存里分段分析。一旦導(dǎo)入到PC緩存里，就可以重現(xiàn)出波形進行分析，也可以逐幀導(dǎo)出成文本文件或者電子表格文件。

3分段存儲模式：

在前面提到過，在示波器模式下，開啟PC緩存功能，基本上就相當(dāng)于有了500段的分段存儲能力了。這種分段存儲模式有一個特別典型的應(yīng)用場景：低占空比脈沖或猝發(fā)信號。信號與信號之間有較長的空閑時間，很多情況下，即使有較大的存儲，或者通過降低采樣率的方式也很難達(dá)到想要的采集時長，想象一下，一天之內(nèi)可能出現(xiàn)100次，每次出現(xiàn)的信號很尖銳很短促需要很高的采樣率去抓取，示波器有再大的存儲也不可能存儲一天數(shù)據(jù)，采樣率降的再低也不可能抓到所有的100次信號，而分段存儲卻可以很好的完成。

如上圖所示，分段存儲在高采樣率采集過程中進行多次觸發(fā)，對每次觸發(fā)采樣得到的數(shù)據(jù)存放到將存儲空間分成的一段一段小的存儲中。示波器觸發(fā)一次填充一個段，段與段之間的空閑信號或信號不感興趣的部分沒有被采集和存儲。

還有一種常見的場景特別適合分段存儲功能發(fā)揮獨特作用的是串行總線分析——串行總線以數(shù)據(jù)包的方式進行傳輸，包與包之間空閑時間會占用示波器寶貴的存儲資源，采用分段存儲，示波器可以只采集數(shù)據(jù)包，空閑時間不采樣。在保持較高采樣率下，還可以采集較多的數(shù)椐包，方便解碼分析。接下來我么看一個LOTO示波器使用分段存儲采集和解碼這樣的串行總線的案例。

如上圖所示，串口RS232每隔200ms（如果要效果更明顯可以設(shè)置更長，比如1分鐘間隔）會發(fā)送一串?dāng)?shù)字，0000000一直到999999999并且循環(huán)發(fā)送。我們開始觸發(fā)和500幀的PC緩存功能作為分段存儲。

我們看到上圖所示，分段存儲的第6幀，數(shù)據(jù)是0000000，并且解碼出來了。下圖第7幀，數(shù)據(jù)是1111111，并且解碼出來了。

下圖分段存儲的第8幀，數(shù)據(jù)是2222222，并且解碼出來了…

這樣一直到最后，每幀被捕獲一個數(shù)據(jù)包，并且解碼出來，一直可以捕獲500幀不遺漏,不論整個發(fā)送過程如何漫長。