自动预分频器的制作方法

本申请要求由David L. Kelly等人2015年6月30日提交的，并且标题为“Automatic Frequency Prescaler”的美国临时专利申请序列号62/187117的优先权，该临时专利申请通过引用被并入本文，犹如其全部被复制。

技术领域

本公开涉及一种用于示波器操作的系统和方法，并且更具体地，涉及一种用于把事件信号自动预分频成供示波器测量的频率范围的系统和方法。

背景技术：

频率计数器是一种电子测试仪器，其对电子信号中的脉冲进行计数以确定频率。传统频率计数器具有用于分析宽范围的变化频率的输入信号的多个硬件电路。例如，频率计数器硬件能够分析并显示几乎没有预调节的低频信号。因此，低频输入端口能够接收并显示低频信号而无需预调节电路。高频输入端口能够通过把输入信号路由通过预调节电路以把信号的频率减小到硬件能够测量的频率范围来接收并显示更高频率的输入信号。

但是，常规系统存在缺点。例如，传统频率计数器需要用户在频率从较高频带下降到较低频带中或反之的时候在端口之间手动转移输入信号。这种手动转移对于迅速改变频率的高速复杂信号（complex signal）是不切实际的。此外，传统频率计数器采用锁定到最大调节值的单个调节电路，以适应设备所允许的最高频率信号。因此，处于高频带的低频端的输入信号被过调整，从而导致抖动增加。另外，调节电路通常被高频耦合并且不适合于触发基于水平的调节。

本发明的实施例解决现有技术中的这些和其他问题。

技术实现要素：

所公开的主题的实施例包括示波器，该示波器被配置为充当频率计数器同时采用单个输入端口用于全范围的频带，这消除了手动转移的需要。示波器采用多个电路分频器，每一个具有预定义的分频比率。示波器迭代地测试输入信号中指示A/B事件发生的事件信号，以确定估计的事件信号频率，并且然后采用该信号频率来选择针对该信号的最佳分频比率。通过选择最佳分频比率，该信号不必经过与更高的分频比率相关联的附加电路，从而导致抖动减少。示波器连续重新测试该信号并随着信号改变把信号交换到最佳分频电路/分频比率。为了进一步减少抖动，示波器可以采用频率滞后过程，频率滞后过程需要事件信号在新的分频电路/分频比率被选择用于进一步减少抖动之前超过阈值预定的裕度/下降为低于阈值预定的裕度。示波器还可以针对接收到的信号确定所显示的触发事件的最佳数量，这保证预定的显示刷新速率（例如一秒三次）并减小示波器屏幕上的视觉滞后。

相应地，在至少一些实施例中，测试和测量仪器包括：输入端口，配置为接收输入信号；以及一个或多个分频器电路，采用多个分频比率以使得每个分频比率以预定整数值缩放指示输入信号中的事件的事件信号。该仪器还包括：控制系统，被配置为迭代地确定该事件信号的估计的信号频率，并基于估计的信号频率自动选择针对事件信号的分频比率。

在另一方面中，在至少一些实施例中，一种方法在测试和测量仪器中实现。该方法包括：经由输入接收输入信号；以及迭代地确定指示输入信号中的事件的事件信号的估计的信号频率。针对该事件信号，分频比率然后基于估计的信号频率被自动地选择为对应于分频器电路。所选择的分频比率以预定的整数值缩放事件信号以用于由测试和测量仪器进行的信号处理。

在又另一方面中，在至少一些实施例中，非临时性计算机可读介质被配置为执行测试和测量，该非临时性计算机可读介质具有存储在其上的计算机程序产品用于供处理器执行。该计算机程序使所述处理器执行一种方法，该方法包括：经由输入接收输入信号；以及迭代地确定指示输入信号中的事件的事件信号的估计的信号频率。然后处理器针对所述事件信号基于估计的信号频率自动选择一分频比率，该分频比率对应于一分频器电路。选择的分频比率以预定的整数值缩放事件信号以用于由测试和测量仪器进行的信号处理。

附图说明

图1是配置为接受多个输入信号的示波器的实施例的框图。

图2是用于在示波器中使用的自动预分频器的实施例的框图。

图3是被配置为响应于非递增信号频率改变的另一个自动预分频器的实施例的框图。

图4A-4B是基于估计的事件信号频率对信号进行自动预分频的方法的实施例的流程图。

图5图示示波器标线的实施例，其以十亿分之一的精度显示经自动预分频的信号。

图6图示采用自动预分频器的示波器的用户界面的实施例。

具体实施方式

如本文中所述，本公开的实施例涉及包括多个分频器电路的测试和测量仪器（例如示波器），每个分频器电路具有预定义的分频比率（例如1、2、4、8、16、32 、64、128、256等）。例如，每个分频器电路（有时被称为预分频器）被配置为把从先前的分频器电路的频率到来的信号频率除以2。最大分频可能需要经过分频器电路的整个集合，从而导致最大可能分频和最低分辨率的信号。控制器系统（例如，硬件或硬件上的软件）迭代地测试事件信号以确定信号的频率。基于所确定的频率，控制器系统选择针对该信号的最佳分频比率。最佳分频比率是信号可以接受同时还把频率降低为足以允许本地采样硬件对所有信号边沿进行计数的分频的最小量。换句话说，控制系统基于所确定的信号的频率选择通过分频器电路的路径以获得最佳分频比率。这允许输入信号从单个输入被接受并由硬件以可能的最高分辨率采样，而不管事件信号的频率和/或对应事件的频率如何。该控制系统还可以针对所确定的频率选择最佳显示触发事件计数，以允许显示实时更新。该控制器系统连续监视事件信号，并随着频率改变选择新的分频比率。控制器系统可以采用频率滞后过程，该过程包括预定义裕度（例如，25兆赫（MHz）），从而使得在选择新的分频比率之前信号频率必须超过分频比率边界达裕度值或下降低于分频比率边界达裕度值。这在接近分频器边界的频率处减少颤振。低分辨率计数器也可以被用来支持控制系统确定频率的突然快速改变。

通过采用上述实施例，测试和测量仪器可以连续显示信号频率的全部范围，而不需要用户切换端口，这对快速移动的复杂信号可能是难以或不可能实现的。另外，实施例保持信号的最佳分频比率同时防止颤振。这样，通过采用上述实施例，所得到的示波器提供增加的功能性和对终端用户的降低的要求。

如在本申请中使用的术语“颤振”表示在分类在阈值或边界附近的采样电路预定信号属性之间来回快速切换。

如在本申请中使用的术语“分频比率”表示与分频器电路相关联的整数值，该整数值作为除数被施加到信号频率，从而导致从分频电路输出的较低频率的信号。

如在本申请中使用的术语“最佳分频比率”表示信号可以接受，同时还把信号频率减小为足以允许本地采样硬件保证对所有信号边沿进行计数的分频的最小量。

如在本申请中使用的术语“A触发事件”表示初始触发事件，例如指定频率速率（frequency rate）/窗口、毛刺、欠幅脉冲等，该事件发起信号的捕获。

如在本申请中所使用的术语“B事件”表示一个或多个（N个）指定触发事件，例如指定频率速率/窗口、毛刺、欠幅脉冲等，该事件指定相对时间位置或由A触发事件发起的信号捕获的结束。

如在本申请中使用的术语“频率滞后”表示在其处分频器将标称上被切换的信号频率的上方和下方的频率裕度，从而需要信号频率在切换到新的分频器比率之前经过整个裕度。

如在本申请中使用的术语“会聚估计”表示一预定值，该预定值指示在一解处会聚所需的迭代的估计的最大数目。

如在本申请中使用的术语“最佳显示触发事件计数”表示为了提供显示的高信号分辨率和快速显示刷新速率（例如每秒三次测量）以向用户提供快速视觉反馈而要测量和显示的触发事件的数量。

如在本申请中使用的术语“最佳事件信号”表示对应输入信号中指示被触发事件的发生的信号。

如在本申请中使用的术语“预分频器”表示被用于通过整数分频把高频信号降低为较低频率信号的电路。

图1是被配置为接受一个或多个输入信号125，例如配置为测试来自被测试设备（DUT）121的信号的示波器100的实施例的框图。DUT 121可以是被配置成经由电和/或光信号进行通信的任何信号源。例如，DUT 121可包括经由一个或多个信号探针耦合的任何形式的传送机或信号传送介质。DUT 121可以传递大量复杂数据，使得出于测试目的的手动交换基本上不可能。

示波器100是一种测试和测量仪器，其被配置为接收输入信号125和在包括一个或多​​个标线的显示器125上显示输入信号125和对应的计数事件。示波器100包括端口105，用于接收输入信号125和转发输入信号到本地硬件以用于预调节、采样等。示波器100还包括用于接收用户输入的控件103，例如交流（AC）或直流（DC）耦合控件、触发水平控件、用于变更触发水平滞后阈值和裕度的触发水平滞后控件等。通过采用控件103，用户可以测试来自DUT 121的输入信号125，使得输入信号125被采样、计数和显示在显示器125的标线上。应当指出的是，示波器100出于讨论清楚的目的作为示例被呈现，但是不应当被认为是限制性的，因为多种类型的示波器和多个测试设置可以在不脱离本公开的情况下被采用。

图2是用于在示波器（诸如示波器100）中使用的自动预分频器200的实施例的框图。自动预分频器200包括输入201放大器、比较器203、在前触发模式204、分频器电路205、开关206 -207、频率范围计数器209、采样硬件215、包括处理器和存储器的控制系统210，和软件控件213。这些部件经由输入201接收输入信号，基于由用户经由控件（例如，控件103）指令的触发水平滞后225、触发水平221和耦合223调节信号，根据所述输入信号创建事件信号，将事件信号的频率除以最佳分频比率，以及对用于在显示标线（例如显示器101）上显示的事件信号的事件进行计数。

输入201可以是放大器和/或任何其它部件，用于预调节输入信号（例如输入信号125）以供在后阶段的部件进行采样/分析。例如，输入201增加输入信号的增益，使得在后部件可以更清楚地辨别信号改变、触发等。应当注意的是，输入201可以是差分输入的结果，在这种情况下，一对互补信号经由两个输入被接收并且被组合，从而产生接收该两个互补信号之间的差的输入201。

比较器203是能够将输入信号电压与来自另一来源的对应电压进行比较并转发该比较的结果（例如，被触发事件）的任何电路。比较器203接收基于用户控件的触发水平221、耦合223、触发水平滞后225。触发水平221的电压（如由用户设置的，预先配置在存储器中的，和/或由处理器设置的）与输入信号电压进行比较，以确定触发事件（诸如A或B事件）何时已发生。例如，比较器203可以采用触发水平221来确定A事件或第n个B事件何时已发生，并且因此确定信号捕获应当何时开始或结束。耦合223是用户输入。耦合223可以被设置为DC耦合，以在其被接收时通过包括AC和DC分量两者来捕获信号。耦合223也可被设置为AC以去除信号的DC部分并且只捕​​获AC部分。这样，比较器203可以基于从用户接收到的耦合223保留或选择性地去除输入信号的DC分量。触发水平滞后225输入支持去除信号噪声，以消除不当的触发。例如，引起被触发事件的信号值（例如电压）可以经由触发水平滞后被反馈到比较器203中。然后比较器203可以比较触发该事件的信号值与在后的信号值。如果在后的信号值不增加/减小超过一裕度（例如2.5％），则信号值的改变被认为是信号噪声的结果，并且没有第二被触发事件被记录。比较器203采用各种输入来测试信号，并且作为事件信号输出该比较结果到下游部件。

在前触发模式204是如下电路的可选组：该电路被配置为捕获更多的在前触发并且输出这样的事件的发生。具体地，A和B事件是用户希望捕获和计数的任何事件。 A和B事件可以是相同类型的事件，或者可以被选择为单独类型的事件（例如，第一个上升沿的A事件和第一个检测到的错误的B事件）。例如，对于来自DUT的错误的用户测试可能希望知道错误信号事件（例如，A或B事件）正被传送。示例错误信号包括欠幅脉冲（未达到有效的高/低水平的非零信号上升）、毛刺（具有期望范围之外的时间/频谱宽度或振幅的脉冲），和/或以不期望的频率发生的信号。在前触发模式204被配置为：通过在检测到指定信号形状/频率和/或检测到不符合指定/期望样式的任何信号形状/频率时进行触发并且然后输出这样的触发的结果作为事件信号来针对事件（如欠幅脉冲、毛刺等）而不是针对上升沿和下降沿测试输入信号。在前触发模式204可以由控制系统210经由附加路线来控制，该附加路线出于整体附图清楚的原因而未被示出。应当注意的是，比较器203和/或在前触发模式204的事件信号包括由输入信号触发的所有事件。因此，该事件信号可以或可以不具有与输入信号相同的频率。

开关206是被配置为基于一个或多个控制线输出少于全部输入的任何开关。开关206被耦合到比较器203和在前触发模式204的输出。开关206可以基于来自控制系统210的输入选择比较器203的输出或来自在前触发模式204的任何触发模式，从而允许各种触发事件作为A和/或B事件被捕获。

分频器电路205是任何一组能够将信号的频率除以多​​个分频比率之一的分频器电路。每一个分频器电路205（其有时被称为预分频器）可以被实现为模拟或数字分频器，诸如采用反馈信号的再生分频器、基于触发器的电路、基于移位寄存器的电路等。分频器电路205可被实现为一连串，其中每一个分频器电路能够进行分频。例如，每个分频器电路可以被配置为对从先前的分频器电路接收的信号的频率执行2的幂的分频。这样，经过较多分频器电路205的信号接受比经过较少分频器电路的信号信号接受更大分频。当采用2的幂分频时，分频器电路205可通过2、4、8、16、32、64、128、256等的分频比率来提供分频。信号被路由绕过分频器电路205以实现分频比率1，表示无分频。虽然讨论了2的幂分频，但是应当注意的是，任何期望的分频比率序列可以通过采用适当的电路来实现。还应当注意的是，经过所有分频器电路205的信号将接受最高分频比率（例如256），但也将导致由经过所有分频器电路205所产生的最低分辨率和最大量的抖动/噪声。这样，针对每个事件信号的最佳分频比率可通过控制系统210根据信号频率来选择，如下面讨论的。一旦被选择，该信号就可以仅经过为了实现最佳分频比率所需要的数量的分频器电路205，并且然后被输出到开关207。

开关207是被配置为基于一个或多个控制线而输出少于全部收入的任何开关。开关207根据分频比率被耦合到分频器电路205的每个输出，并且还经由开关206直接耦合到比较器203。开关207可以基于来自控制系统210的输入选择具有任何所接受的分频比率的输出。

频率范围计数器209是被配置成通过对信号的振荡进行计数来测量事件信号的频率的任何部件。频率范围计数器209接收开关207的输出，该输出指示在比较器203或在前触发模式204处事件的发生。取决于开关207的当前配置，频率范围计数器209可以对由输入信号触发的事件的振荡进行计数，并且因此对其频率进行计数，所述输入信号已经受分频器电路205的分频比率。频率范围计数器209的输出是被计数的事件的频率227。这样，频率227可以从频率范围计数器209被转发以用于在屏幕（诸如显示器101的标线）上显示。

控制系统210是能够执行本文公开的方法的任何控制电路。例如，控制系统210可以被实现为专用集成电路（ASIC）、数字信号处理器（DSP）或其他处理电路。在一些实施例中，控制系统210包括处理器、通用处理器，其被配置为执行来自存储器的指令并且执行由存储在其上的指令指示的任何方法和/或关联的步骤。存储器可以被实现为处理器高速缓存、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、固态存储器、（一个或多个）硬盘驱动器或​​任何其他存储器类型。控制系统210中的存储器充当非临时性介质用于存储计算机程序产品和其他指令并根据需要向处理器提供这样的产品/指令以用于计算。控制系统210可以包括软件控件213，软件控件213可以是配置成执行本文中所讨论的方法步骤的固件或软件模块（例如，比如存储在存储器上并由处理器执行的指令）。在一些实施例中，软件控件210也可以在硬件中实现。控制系统210基于来自频率范围计数器209的输入控制比较器203、在前触发模式204、分频器电路205、开关206-207和频率范围计数器209。控制系统210也可以经由控件（例如控件103）直接从用户接收输入。在一些实施例中，控制系统210还可以响应于针对示波器控件（例如控件103）的改变而把触发水平221、耦合223、以及触发水平滞后225供应给比较器203和/或在前触发模式204。控制系统210采用分频器电路205和频率范围计数器209迭代地测试事件信号以确定事件频率，并因此确定如下面所讨论的事件信号的最佳分频比率。控制系统210还根据需要切换到不同的分频器电路205配置，以适应具有广泛变化频率的事件信号。因此，控制系统210允许信号从单个输入被接收同时经由分频器电路来适应频率的全部范围。

图3是被配置为响应于非递增输入/事件信号频率改变的另一自动预分频器300的实施例的框图。自动预分频器300被用在示波器（诸如示波器100）中。自动预分频器300基本上类似于自动预分频器200，但是包括附加功能。自动预分频器300包括输入301、比较器303、在前触发模式304、分频器电路305、开关306-307、控制系统310、软件控件313模块，和高分辨率（Hi-Res）频率计数器309，他们基本上分别类似于输入201、比较器203、在前触发模式204、分频器电路205、开关206-207、控制系统210、软件控件213，和频率范围计数器209。比较器303接收触发水平321信号、触发水平滞后325信号和耦合323信号，这些信号基本上类似于触发水平221、触发水平滞后225和耦合223。此外，Hi-Res频率计数器309的信号频率327信号基本上类似于频率范围计数器209的频率227信号。

在事件信号频率突然急剧改变（例如以小于五纳秒的数量级的改变）期间，预分频器200可能暂时无法辨别该改变。在本文中这样的突然急剧改变有时被称作非递增改变。作为特定示例，预分频器200可基于第一信号周期寻找MHz数量级的小改变，并且无法注意到在第二信号周期开始处的数十千兆赫（GHz）数量级的改变。预分频器300包括低分辨率（Low-Res）频率计数器308以克服这个问题。Low-Res频率计数器308类似于Hi-Res频率计数器309。然而，Low-Res频率计数器308总是从分频器电路305接收最大分频比率325信号，其中最大分频比率325信号是能够被分频器电路305应用到该信号的最大分频比率的结果。例如，如果分频器电路305能够除以高达256的比率，则最大分频比率为256。因此，Low-Res频率计数器308始终接收可用的事件信号的最低分辨率视图。Low-Res频率计数器308对发生在低分辨率的改变进行计数，并且因此感知信号的大尺度改变。Low-Res频率计数器308的输出被转发给控制系统310作为控制数据。该控制系统310可以采用Low-Res频率计数器308的输出来确定何时停止尝试进行微调以估计所述第一信号周期的频率以及何时开始进行粗调以在与第二信号周期相关联的新的频率估计处会聚。应当指出的是，信号的最低分辨率版本也是最快改变版本。因此，Low-Res频率计数器308可以对在微秒到毫秒的数量级发生的事件进行计数，而Hi-Res频率计数器309可以对微秒到秒数量级的事件进行计数，这取决于控制设置。

图4A-4B是例如通过采用具有自动预分频器200或300的示波器100基于估计的事件信号频率对事件信号进行自动预分频的方法400的实施例的流程图。方法400开始于方框401，例如当输入信号被插入到示波器端口中时。方法400采用迭代循环，因此示波器在方框405确定该方法是否完成。换言之，示波器确定循环中采用的任务（如下讨论的）是否已经完成。如果是，则方法400前进到结束方框403。如果否，则方法400前进到方框407，并确定输入信号的信号边沿或其他在前触发是否已触发比较器/在前触发模式，从而指示A事件或B事件已发生。如果没有触发已经发生，则方法400返回到方框405，直到发生触发。一旦触发发生，方法400前进到方框409。

在方框409，自上一个触发事件以来经过的时间被确定。例如，经过的时间可以由专用集成电路（ASIC）（诸如HFD118 SBTL ASIC，包括具有200飞秒（fs）分辨率的54位增量（delta）计数器）来确定。该经过的时间然后除以在先前迭代中使用的B事件的数量。使用的B事件的数量可以等于每1/3秒更新显示所需要的B事件的数量。经过的时间还除以先前迭代中采用的硬件除数/分频比率。经过的时间除以B事件的数量和硬件除数的结果被保存为经过的时间结果。此外，上一个迭代期间进行的测量的数量朝着会聚值递增，使得示波器在这个迭代期间比在上一个迭代期间多进行一个测量。使测量值数量递增允许方法400确定该事件信号的频率估计何时与实际的频率会聚，如下面所讨论的。

在方框411，方法400确定该系统目前是否正在进行频率估计。如果该估计已经与一频率值会聚，那么方法400前进到步骤421。如果方法400目前正在进行频率估计，则方法400前进到步骤413。在步骤413，基于所采用的当前硬件除数以及在步骤409确定的经过的时间结果确定在不会错过任何B事件的情况下每1/3秒更新显示所需要的B事件的数量（例如，最佳显示触发事件计数）。另外，根据经过的时间结果来确定估计的信号频率。估计的信号频率等于1 /经过的时间结果。应当指出的是，用于实现每秒预定次数的频率更新（例如每秒三次）的最佳显示触发事件计数可以在数学上被表示为：

最佳显示触发事件计数=（频率/ 3）/（分频比率） 等式（1）

例如，选择最佳显示触发事件计数，以使得可以每秒获得13位的精度。还应当指出的是，用户可以超过已计算的最佳显示触发事件计数从而以显示刷新速率较慢的代价获得更高的精度。例如，精度的位数可以针对所计数的B事件触发事件的数量的每十个增加/减少而进行增加/减少。

在方框415，基于来自方框413的事件信号的估计的频率选择对应于分频器电路的分频比率。例如，如果估计的频率小于1.25e⁹则选择分频比率1，小于2.50e⁹则选择分频比率2，小于5.0e⁹则选择分频比率4，小于10.0e⁹则选择分频比率8，小于20.00e⁹则选择分频比率16，或针对任何其他估计的频率选择分频比率32。一旦选择了分频比率，方法400就前进到方框417，并确​​定步骤409的测量的递增的数量是否超过预定的会聚估计（例如设置为四）。如果否，则方法400返回到方框405，并进行另一迭代。如果是，则估计的频率是实际的事件信号频率，所以方法400前进到方框419。在方框419，基于在方框413计算的B事件的数量和在方框415选择的分频比率来设置示波器系统。另外，频率估计在方框419完成。方法400然后返回到步骤405。然而，如果方法400已经经过块419，则该方法400在方框411离开频率估计循环，并前进到方框421。这部分地通过如下方式被跟踪：把针对未来频率估计的测量数量设置为零，并把与进行估计相关联的值设置为假（false）。

在方框421，实际的信号频率基于先前方框中的估计来确定。此外，累积的统计信息（诸如已被触发的B事件的数量）被累积以用于显示。该统计信息可以包括信号最小值、最大值、平均值和标准偏差。该统计信息基于所确定的事件信号频率和所进行的测量的数量来确定。方法400然后前进到方框425，以确定用户是否已经请求该统计信息被记录或显示。如果统计信息将被记录，则方法400前进到方框423以把统计信息记录到结果表文件，如图6中所示。而且，在基于用户输入进行该记录之后，统计信息可从显示/记录被清除。方法400然后返回到步骤405，以确定去到结束403还是进行更多的测量。

如果不需要记录，则方法400继续到方框427。在方框427，采用频率滞后过程来防止颤振。在这种情况下，当事件信号频率接近与特定分频比率和对应的分频器电路相关联的下或上边界时发生颤振。如果事件信号反复经过该边界，例如，由于噪声，则示波器可能反复重新选择用于该信号的分频器电路，从而导致颤振。为了防止颤振，频率滞后过程需要频率在选择新的分频比率之前去到对应边界以上或以下达多于一裕度（例如，+或-25MHz）。

在方框429，方法400确定在考虑裕度之后该事件信号频率是否应当被映射到不同的分频器电路/分频比率。例如，边界阵列可以用于每个分频器电路的上和/或下边界。计算的信号频率加上裕度可以针对阵列中的每个边界进行检查，以确定该事件信号频率是否应当被映射到不同的分频器电路。如果是，则方法400前进到方框433，并准备进行新的频率估计。前进到方框433指示已经发生了真实的信号改变，因此可能需要新的系统设置。在这样的情况下，与进行估计相关联的值被设置为真并且开始估计过程。例如，分频器比率被重置到最大分频比率用于迭代回到真实频率值，B事件的数量和要进行的测量的数量被重置为初始值（例如零）等。

如果该事件信号频率没有经过边界多于所述裕度，则任何经过被认为是噪声，因此在方框431保持目前的频率估计。方法400然后返回到步骤405以进行新的频率估计或继续分析该信号而不相应地改变分频器电路。通过采用方法400以及自动预分频器，示波器可以连续确定事件信号的频率，并基于所确定的频率自动选择用于该事件信号的具有最佳分频比率的分频器电路。因此，单个输入可以被自动且动态地配置为接受任何频率而不管相关联的采样硬件的限制如何。在实施例中，方法400可以通过采用软件代码来实现。还应当指出的是，方框427、429、431和433的频率滞后过程可以不依赖于方框425的结果。例如，方框427、429、431和433的频率滞后过程可以在步骤421期间发生并且可以用于选择不同的分频器电路（如果需要这样的话），同时累积关于事件信号/输入信号的统计信息。

图5图示根据方法400的诸如在采用自动预分频器200或300的示波器100上的示波器标线500的实施例，显示了具有万亿分之一精度的自动预分频信号。标线500和对应的用户界面描绘了根据A触发事件和第N个B触发事件所捕获的信号。如标线500上示出的，采用单个输入以捕获信号，而不管频率如何，并且仍然保持极高水平的精度。在示出的情况下，该信号在10.00000000001 GHz被测量。

图6图示根据方法400的采用自动预分频器（诸如自动预分频器200或300）的示波器（诸如示波器100）的用户界面600的实施例。用户可以采用用户界面600以及示波器控件来管理示波器控制系统。如所示的，示波器可以确定事件信号的来源频率，相应地设置触发，并在标线上和/或在对应的表/记录上显示结果，如图6中所示。如上面所示的，通过采用如本文中公开的频率测量技术和分频器电路控件，采用单个输入可以捕获并显示较高频带和较低频带的频率。

本发明的实施例可以在特别创建的硬件、固件、数字信号处理器上或者在专门编程的通用计算机上进行操作，该通用计算机包括根据编程指令操作的处理器。本文使用的术语“控制器”或“处理器”意在包括微处理器、微型计算机、ASIC和专用硬件控制器。本发明的一个或多个方面可以体现在由一个或多个计算机（包括监视模块）或者其他设备执行的计算机可用数据和计算机可执行指令中，诸如在一个或多个程序模块中。一般而言，程序模块包括例程、程序、对象、部件、数据结构等，他们当由计算机或其他设备中的处理器执行时执行特定任务或实现特定抽象数据类型。计算机可执行指令可以存储在非临时性计算机可读介质（诸如硬盘、光盘、可移动存储介质、固态存储器、RAM等）上。如将被本领域技术人员理解的，在各种实施例中，程序模块的功能可以根据需要被组合或分布。此外，该功能可以整体或部分地体现在固件或硬件等同物（诸如集成电路、现场可编程门阵列（FPGA）等）中。可以使用特定数据结构来更有效地实现本发明的一个或多个方面，并且这样的数据结构被认为在本文中所描述的计算机可执行指令和计算机可用数据的范围内。

所公开的主题的先前描述的版本具有过去描述的或对于普通技术人员来说将显而易见的许多优点。虽然如此，不要求所有这些优点或特征处于所公开的装置、系统或方法的所有版本中。

此外，本书面描述提到了特定特征。要理解的是，本说明书中的公开包括这些特定特征的所有可能的组合。例如，如果在特定方面或实施例的上下文中公开了特定特征，则该特征也可以在可能的范围内被用在其他方面和实施例的上下文中。

此外，当在本申请中提到具有两个或更多个定义的步骤或操作的方法时，所述定义的步骤或操作可以以任何顺序或同时被执行，除非上下文排除那些可能性。

虽然已出于说明的目的说明和描述了本发明的具体实施例，但将被理解的是，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改。因此，本发明不应当被限制，除了由所附的权利要求限制。