當(dāng)使用數(shù)字存儲(chǔ)示波器測(cè)量串行傳輸信號(hào)、數(shù)字電路上的地址/數(shù)據(jù)/控制總線、信號(hào)元器件上的噪聲、復(fù)合視頻信號(hào)或調(diào)制信號(hào)時(shí)，面臨的最大困難在于這些信號(hào)隨機(jī)、變化迅速、雜亂或不具備周期性。因此，為了提高捕獲這些信號(hào)的幾率，減少數(shù)字存儲(chǔ)示波器的處理時(shí)間（死區(qū)時(shí)間）是很有必要的。

配備VPO技術(shù)的數(shù)字存儲(chǔ)示波器使用高密度集成電路將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿@示的波形圖像。圖A展示了波形數(shù)據(jù)的壓縮和量化。例如GDS-3000系列具有一個(gè)750幀寬的波形顯示區(qū)，同時(shí)記錄長(zhǎng)度達(dá)到25k點(diǎn)。硬件電路將抓取的波形數(shù)據(jù)分割成多個(gè)數(shù)據(jù)幀。每個(gè)數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)通過(guò)一組計(jì)數(shù)矩陣，然后寫(xiě)入一個(gè)三維存儲(chǔ)矩陣。當(dāng)所有幀量化完成后，生成一個(gè)虛擬的三維結(jié)構(gòu)，如圖B所示，存儲(chǔ)矩陣的值反映了波形中信號(hào)點(diǎn)的出現(xiàn)頻率。

圖A中，一個(gè)計(jì)數(shù)矩陣由256個(gè)計(jì)算單元組成。每個(gè)單元包含多個(gè)比較器和計(jì)數(shù)器。當(dāng)8位數(shù)據(jù)通過(guò)捕獲存儲(chǔ)器到達(dá)計(jì)數(shù)矩陣時(shí)，比較器選擇相應(yīng)的計(jì)數(shù)器。處理大量數(shù)據(jù)后，部分輸入波形由技術(shù)矩陣統(tǒng)計(jì)計(jì)算。

即使硬件架構(gòu)重復(fù)計(jì)算750次，這個(gè)過(guò)程也僅僅需要幾百微妙的時(shí)間。GDS-3000系列使用并行處理結(jié)構(gòu)，縮短死區(qū)時(shí)間。以4通道GDS-3000機(jī)種為例，它有1024個(gè)計(jì)數(shù)矩陣同時(shí)處理輸入的波形數(shù)據(jù)。

一般來(lái)說(shuō)，示波器的波形顯示是LCD面板從內(nèi)部3D存儲(chǔ)器矩陣按順序讀取數(shù)據(jù)、顯示數(shù)據(jù)以及更新存儲(chǔ)器的計(jì)數(shù)，這個(gè)時(shí)間大約需要16ms。假如不做計(jì)數(shù)，只寫(xiě)入（覆蓋）現(xiàn)有的波形數(shù)據(jù)，那么波形在顯示到屏幕上期間其實(shí)更新了多次，而用戶看不到這些波形變化。所以，如圖所示，在VPO電路中添加了一個(gè)老化計(jì)時(shí)器（AgingTimer）的裝置，可以模擬傳統(tǒng)CRT（陰極射線管顯示器）的具有持續(xù)性、老化性的顯示效果。當(dāng)波形數(shù)據(jù)寫(xiě)入3D存儲(chǔ)器矩陣時(shí)，老化計(jì)時(shí)器的技術(shù)功能啟動(dòng)，與3D存儲(chǔ)器矩陣的值更新。如果老化計(jì)時(shí)器計(jì)數(shù)非0值時(shí)，3D存儲(chǔ)器矩陣逐漸增加波形數(shù)據(jù)點(diǎn)。相反，當(dāng)計(jì)時(shí)器值為0時(shí)，3D存儲(chǔ)器矩陣將波形數(shù)據(jù)逐漸刪除，直到為0。采用這種方式，示波器抓取的波形不斷更新時(shí)，而之前抓取的波形可以保留一段時(shí)間，時(shí)間從100ms至數(shù)秒。因此用戶可以調(diào)整保留時(shí)間，達(dá)到需要的余輝顯示效果。對(duì)于肉眼很難觀測(cè)到的偶發(fā)信號(hào)，利用VPO技術(shù)我們就可以很容易觀測(cè)到此類(lèi)信號(hào)。