利用智能示波器加快測(cè)試速度

樣機(jī)篩選工作完成后，項(xiàng)目就進(jìn)入到一個(gè)新階段，開始準(zhǔn)備向市場(chǎng)推出產(chǎn)品。此時(shí)需要進(jìn)行一系列的操作檢查和功能測(cè)試，以評(píng)估設(shè)備的各項(xiàng)指標(biāo)。本文以USB一致性信號(hào)測(cè)試為例，介紹如何利用智能示波器加快測(cè)試的速度。

在上電檢查階段使用的工具一般都非常簡(jiǎn)單，如用萬用表檢查連接是否良好等等，但很快示波器就將成為首選工具，因?yàn)樗o設(shè)計(jì)人員打開了一個(gè)窗口，可以顯示相關(guān)的信號(hào)，分析噪聲，并對(duì)脈寬、電壓峰峰值、頻率等參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。一旦硬件開始正常工作，工程師就將著手進(jìn)行功能測(cè)試，確定被測(cè)對(duì)象是否在規(guī)定的時(shí)間以規(guī)定的方式運(yùn)行。這里也需要大量使用示波器，以考察重要的時(shí)序特性，包括延遲、建立和保持時(shí)間、抖動(dòng)等關(guān)鍵指標(biāo),這些指標(biāo)對(duì)被測(cè)對(duì)象的性能和可靠性往往有很大影響。最后，進(jìn)入整個(gè)系統(tǒng)評(píng)測(cè)階段,包括是否可批量生產(chǎn)，以及是否符合規(guī)定的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議等。

目前的示波器與五年前已有很大差別，如今的示波器是智能示波器，在原來的基礎(chǔ)上增加了面向特定應(yīng)用的各種測(cè)量能力，可以在測(cè)試各個(gè)階段為設(shè)計(jì)工程師提供幫助。此外許多智能示波器還利用了PC的處理能力，可提供多種工具，簡(jiǎn)化并加快了測(cè)試與測(cè)量工作。

下面我們以安捷倫科技的智能示波器Infiniium為例，介紹如何實(shí)現(xiàn)USB端口的快速測(cè)試。USB端口可用于設(shè)備、集線器或系統(tǒng)中，把打印機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、掃描儀、揚(yáng)聲器或其它外設(shè)連接到PC上,它提供了一種簡(jiǎn)便、即時(shí)、無故障解決方案,這也是USB實(shí)現(xiàn)者論壇(USB-IF)的首要目標(biāo)。同時(shí)USB- IF還把研發(fā)工程師能夠簡(jiǎn)便設(shè)計(jì)USB作為另一個(gè)目標(biāo)，為此該組織提供了一個(gè)定義規(guī)范的文檔標(biāo)準(zhǔn)，并配有一套提供給硬件設(shè)計(jì)人員的與信號(hào)質(zhì)量、涌入電流和分接/衰減(drop/droop)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試，所有這些測(cè)量都可以通過示波器完成。

那么示波器怎樣幫助USB設(shè)計(jì)人員完成從上電到一致性測(cè)試的全部工作呢？

我們先從運(yùn)行測(cè)試開始，第一個(gè)任務(wù)是捕捉代表主機(jī)和設(shè)備之間通信的數(shù)據(jù)報(bào)文。上行數(shù)據(jù)報(bào)文從設(shè)備或集線器傳送到系統(tǒng)中，下行數(shù)據(jù)報(bào)文則從系統(tǒng)向下傳送到集線器或設(shè)備中。USB采用的是由D+、D-、Vbus和接地組成的4線屏蔽系統(tǒng)，其中差動(dòng)D+和D-信號(hào)承載信號(hào)傳輸，Vbus承載功率(這樣設(shè)備可以從 USB集線器或系統(tǒng)中獲得功率)，因此需要對(duì)D+和D-信號(hào)進(jìn)行捕捉和分析。