新聞中心

EEPW首頁 > 測試測量 > 業(yè)界動(dòng)態(tài) > 示波器與嵌入式系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展

示波器與嵌入式系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展

—— Technical Development of Embedded Systems and Oscilloscope
作者:杜吉偉 安捷倫科技有限公司 時(shí)間:2011-04-27 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  混合自身研發(fā)篇

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/119046.htm

  隨著單片機(jī)、可編程器件的普及,嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用幾乎隨處可見,從應(yīng)用的角度看,大致可以分為五大領(lǐng)域,包括數(shù)據(jù)通信、生物電子、綠色科技、汽車電子和3C電子,在大陸和臺灣,這些領(lǐng)域甚至被認(rèn)為是新的“藍(lán)海策略”,隱藏著各種商機(jī),尤其是綠色科技是政府和風(fēng)險(xiǎn)投資公司十分關(guān)注的對象;從技術(shù)的角度看,多功能、低功耗、微型化、網(wǎng)絡(luò)化領(lǐng)導(dǎo)著新的趨勢,iPAD以及蘋果公司推出眾多i系列產(chǎn)品基本上都和這些趨勢相吻合,只不過,其在用戶體驗(yàn)方面比業(yè)界其它同行下了更大功夫,讓其脫穎而出,并制造一個(gè)又一個(gè)神話。

  科技既是嵌入式系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)者,也是嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用者,這兩個(gè)方面相互促進(jìn)、共同發(fā)展,以可編程器件FPGA為例,科技提供的Xilinx FPGA內(nèi)部節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)切換測試方案是自己在使用FPGA中悟出來,先是供內(nèi)部使用,后提供給Xilinx使用,雙方共享一些IP,最終推出供業(yè)界使用的測試方案; 不是簡單集成來自第三方的軟件到自己的混合信號平臺,而是將多年的心得和積累轉(zhuǎn)化成測試方案,并通過混合信號平臺提供給業(yè)界。

  在設(shè)計(jì)一個(gè)嵌入式產(chǎn)品的時(shí)候,研發(fā)團(tuán)隊(duì)面臨諸多選擇,示波器的研發(fā)亦是如此,通常在初期,可能會(huì)用商業(yè)分立器件搭出來,包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器,前置放大器,存儲(chǔ)器等都購買現(xiàn)成的,如果要讓性能再好一點(diǎn),可以使用可編程器件FPGA,這樣做的好處是研發(fā)成本相對較低,缺點(diǎn)是容易被人復(fù)制,甚至引發(fā)知識產(chǎn)權(quán)的官司,設(shè)計(jì)的架構(gòu)本身就決定了被別人復(fù)制的難易程度。

  我們來看看國外的設(shè)計(jì),以帶寬在60MHz至1GHz范圍之內(nèi)的便攜式混合信號示波器設(shè)計(jì)為例,科技(當(dāng)年叫惠普)在1994至1996年間推出第一代混合信號示波器,歷經(jīng)超過十年的時(shí)間沒有第二家推出類似的產(chǎn)品,十多年后,另一示波器廠家推出自己的混合信號示波器,但你會(huì)發(fā)現(xiàn)兩家的設(shè)計(jì)架構(gòu)和核心技術(shù)完全不同,一方面這和西方國家法制健全尊重知識產(chǎn)權(quán)有關(guān)系,另一方面,也是設(shè)計(jì)架構(gòu)本身決定了難以復(fù)制。以安捷倫科技的6000系列示波器為例,其核心技術(shù)是MegaZoom(深存儲(chǔ)快響應(yīng))芯片,如圖1-1中所標(biāo)識的系統(tǒng)單芯片(SoC)所示,一個(gè)芯片中集成了多個(gè)功能,包括存儲(chǔ)控制器、波形存儲(chǔ)器、顯示存儲(chǔ)器、波形繪制功能,同時(shí)支持示波器通道和邏輯分析儀通道,MegaZoom專用芯片帶來的核心好處是波形捕獲率在同類產(chǎn)品中最高,尤其是在存儲(chǔ)深度很深,同時(shí)打開邏輯通道和串行解碼功能的時(shí)候,這也是安捷倫InfiniiVision系列示波器(5000,6000,7000)的技術(shù)立足點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)的方法關(guān)鍵是三點(diǎn):

  一、將大量數(shù)據(jù)處理在該MegaZoom芯片里面完成,減輕CPU中央處理器的負(fù)擔(dān),這樣保證總是自動(dòng)使用最深的存儲(chǔ)深度,而且波形捕獲率高達(dá)100,000波形每秒;

  二、一個(gè)芯片可同時(shí)處理來自示波器通道和邏輯通道的數(shù)據(jù),保證邏輯通道打開與否不影響波形捕獲率;

  三、串行總線觸發(fā)和解碼在另一片F(xiàn)PGA芯片內(nèi)部實(shí)現(xiàn),保證實(shí)時(shí)性,不讓解碼成為波形捕獲率率的瓶頸,同時(shí)也為將來支持新的總線類型或增強(qiáng)現(xiàn)有功能留下可能性;

  四、對波形參數(shù)量測通常是基于顯示的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)量少,一般是1000個(gè)點(diǎn),對需要更精確測量的場合,需要將示波器設(shè)置成“精確分析”模式,以便分析的存儲(chǔ)深度到10K甚至128K個(gè)點(diǎn),如需要對所有8M點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)參量,需使用PC軟件。

模數(shù)轉(zhuǎn)換器相關(guān)文章:模數(shù)轉(zhuǎn)換器工作原理



上一頁 1 2 下一頁

關(guān)鍵詞: 安捷倫 示波器 201104

評論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉