第四代示波器特点及简介

是深入信号内部洞察系统和电路行为，与这种能力有关的概念是示波器的响应和速度，工程师可不愿等待很长时间才能看到结果，他们希望使用示波器的感觉是舒适和充满信心。
  与处理速度有关的因素可分为三类：

1. 处理和波形读出硬件的性能
2. 操作系统
3. 软件处理数据的算法

  当前的高端示波器处理平台主要为PC，硬件性能主要由CPU、主内存和内部总线决定。
操作系统同样很重要因为它决定了多内核、多线程模式和可寻址最大内存。力科为Wave Pro 7Zi和Wave Master 8Zi示波器配备了最强大的硬件和操作系统：CPU采用Intel  Core 2 Quad（四核），每个内核的工作频率为2.5GHz。这是一种64位处理器，拥有6Mb的二级高速缓存及工作频率为1.33GHz的前端总线；容量最高达8Mb的DDR  II主存储器，从采集存储器到主存储器的传送采用直接存储器访问（DMA）技术，使用4路PCIe串行通道。这些通道以高达800Mpt/s的速率把波形数据传送传送到主存储器中，而不需处理器干预。由于采用了Microsoft Vista  64位操作系统，示波器软件可以寻址到4Gb大小存储器，而32位操作系统只可以寻址最高4Gb的存储器。
但是对深存储波形处理速度起决定性作用的并非硬件和操作系统，乃是软件算法。力科公司投入巨资研发的专利技术Xstream  II就是一种革命性的波形处理优化技术，正是采用该技术，才使得第四代示波器在波形处理性能方面远胜于前三代。
Xstream 处理行为可以简单概括为：长波形被分成许多的较小的波形片段。这些较小的波形片段以优化高速缓存利用率的方式进行处理。最后，最小的波形结果重组成最终的长波形结果。这一切听起来非常简单，但在实践中实现起来非常复杂。力科在这种技术中拥有多项专利。正因如此，力科示波器的性能传统上优于竞争对手的仪器，其处理速度要高出许多倍。力科最早在2002年Wave Master8000中引入Xstream结构，之后几年持续进行多项结构改进，在Wave Pro 7Zi引入的Xstream  II中达到顶峰。

Xstream  II的关键构成要素包括：

1. 动态放置缓冲器，改善流式结构不擅长的情况；
2. 预览模式，可以在缩放和示波器调整过程中快速初步查看波形结果；
3. 中断处理能力，可以在示波器调整过程中暂停当前处理。

动态放置缓冲器需要把缓冲器放在处理流的合适位置（见下图），以改善处理吞吐量。

基于动态缓冲器的处理流

为了解这种影响，请记住传统处理模式在流程的每一步都涉及缓冲器。它可以视为把缓冲器放在每一个处理单元之间。传统示波器采用的流式模式中，在任何地方都使用落在高速缓存中的小型缓冲器，而包含全部处理结果的缓冲器则放在处理流最后。在Xstream  II中，在多条处理流流经公共处理单元时将执行优化（如下图所示），这种结构的好处是把缓冲器动态放到处理流中，避免多次进行计算。

Xstream  II采用的动态缓存预置与传统简单流式处理算法对比

Xstream  II对仪器响应能力的优化主要体现在预览处理和中断处理能力（Preview  and  Abort）。这两者结合运行的方式是，在示波器设置发生变化时，软件开始计算新结果，同时根据屏幕画面的重新标度来计算一个预览结果。如果预览在在正是处理之前完成，那么用户先会看到预览，然后在最终完成时看到更新的处理结果。如果正式处理先完成，那么用户会只看到处理结果。如果在处理计算过程中，用户修改设置，那么将中断处理，使用新的变化重启，用户只看到预览结果。在用户设置示波器或根据测量观察结果快速改变设置时，这种处理方法非常必要。在处理过程非常复杂耗时以及波形很长时，这种功能非常实用。如果使用其它示波器中提供的传统处理方法，那么用户必须待到处理结束后，才能看到显示结果，进行另一个设置变动。在某些情况下，处理可能需要10秒以上的时间，如果用户想改变多项设置，那么必须等每个很长处理间隔的结果之后，才能进行另一项设置变动。这种操作可能会让用户很不舒服，因为每步操作都需要等很长时间才能看到结果或进行下一步动作。

总之，深存储下示波器的快速处理是适当的硬件和操作系统与适当的处理算法的结合。Xstream  II是一种创新的波形处理优化技术，通过对高速缓存动态高效的处理方法，以及增加了结果预览和处理中断功能，实现了目前业界最杰出的仪器反应和波形处理能力。在实际应用中，Xstream  II技术带来的性能提升程度可用下列数据来印证。

1. Wave Pro 7Zi做100Mpts眼图测量时的刷新时间是20秒，而同级别的其它示波器做20Mpts眼图需要10分钟以上才