泰克混合信號示波器值得選擇的十個理由

世界上幾乎每個電子器件實驗室中都在使用示波器。許多人說，示波器是設(shè)計工程師首選的工具。工程師們對示波器的操作方式滿懷信心，非常信任示波器的測量結(jié)果。但是，示波器一般只限于提供兩條或四條模擬通道。工程師們需要的通道數(shù)量經(jīng)常會超過示波器提供的通道數(shù)量。

下面這些實例查看模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入，示波器都不能為其提供足夠的通道數(shù)量。同時監(jiān)測8位輸出，或希望觀察微處理工程師們要么在實驗室中多找?guī)着_示波器的地址線和數(shù)據(jù)線。在這兩種情況下，示波器都不能為其提供足夠的通道數(shù)量。工程師們要么在實驗室中多找?guī)着_示波器，要么使用邏輯分析儀。不管是哪種情況，復(fù)雜性都會明顯提高。這時，工程師會想：“如果示波器有更多的通道多好……”。

混合信號示波器為迎接這種測量挑戰(zhàn)提供了理想的解決方案。它提供了工程師已經(jīng)信賴、而且已經(jīng)知道怎樣使用的工具(示波器)，同時增加了16條數(shù)字通道，為嵌入式設(shè)計提供了首選工具。泰克MSO4000 系列的操作方式與示波器類似，同時提供了模擬通道和數(shù)字通道，但沒有與邏輯分析儀有關(guān)的復(fù)雜性。MSO4000系列與DPO4000擁有相同的感觀，它體積小，提供了10.4 英寸(264mm) XGA 顯示器。

理由1：為使您的工作更簡便而設(shè)計

圖1：MSO4000 系列為嵌入式設(shè)計提供了首選全功能調(diào)試工具。

MSO4000 系列在設(shè)計時注意到每一個細(xì)節(jié)，變革了查看數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的方式。其中一個實例是怎樣繪制數(shù)字波形。它使用顏色，識別數(shù)字波形的邏輯狀態(tài)。在邏輯狀態(tài)為高時，波形的顏色是綠色；在邏輯狀態(tài)為低時，波形的顏色是藍(lán)色。這特別適合放大到某一點，數(shù)字通道在顯示屏上的狀態(tài)一直相同的情況，因為您仍然可以區(qū)分其邏輯狀態(tài)是高還是低。

圖2：MSO4104 上顯示的白色邊沿向用戶表明可以放大查看更多信息。

MSO4000擁有多轉(zhuǎn)換檢測硬件。在系統(tǒng)檢測到多轉(zhuǎn)換時，用戶會在顯示屏上看到一個白色邊沿。白色邊沿表示通過放大或以更快的取樣速率采集數(shù)據(jù)，可以獲得更多的信息。如圖2所示，通過放大可以揭示以前看不到的脈沖。如果在最大限度地放大后仍存在白色邊沿，那么它表明在下次采集時通過提高取樣速率，可以比前一個設(shè)置揭示頻率更高的信息。

理由2：使用Wave Inspector，在采集的數(shù)據(jù)中簡便地找到感興趣的區(qū)域

MSO4000 系列可以在2 條或4 條模擬通道及16 條數(shù)字通道的每條通道上采集最多10M樣點。盡管這一長記錄長度對以高分辨率捕獲長時間窗口具有極其重要的意義，但它也帶來了自己的一系列挑戰(zhàn)。如果沒有相應(yīng)的工具處理所有這些數(shù)據(jù)，那么即使采集幾千屏信息又有什么用呢？MSO4000 系列是第一個為處理長記錄長度采集提供完整的一系列功能/ 工具的MSO。

圖3：直觀的Wave Inspector ? 控制功能。

放大/ 平移－ 專用兩級前面板旋鈕可以直觀地控制縮放和平移。

內(nèi)部旋鈕調(diào)節(jié)縮放系數(shù)(或縮放標(biāo)度)，順時針旋轉(zhuǎn)，可以激活縮放，逐漸提高放大系數(shù)；反時針旋轉(zhuǎn)，可以降低放大系數(shù)，最終關(guān)閉縮放功能。

圖4：專用前面板控制功能，提供了
簡單高效的波形管理能力。

外部旋鈕在波形中平移縮放框，迅速得到用戶感興趣的波形部分。外部旋鈕還采用強制反饋，確定怎樣快速平移在波形上。外部旋鈕旋轉(zhuǎn)得越多，縮放框移動的速度越快。即使在10M 記錄長度時，您只需幾秒的時間，就可以從采集一端移動到另一端。

通過反方向旋轉(zhuǎn)旋鈕，可以改變平移方向。您不必再導(dǎo)航經(jīng)過多個菜單，調(diào)節(jié)縮放視圖。

播放/ 暫停－在尋找異常事件或感興趣的事件時，前面板上的專用播放/暫停按鈕在顯示屏中自動滾動波形。播放速度和方向使用直觀的平移旋鈕進行控制。旋鈕旋轉(zhuǎn)得越多，波形滾動速度越快。通過反方向旋轉(zhuǎn)旋鈕，可以改變平移方向。

用戶標(biāo)記－想查看波形上感興趣的部分？在前面板按Set Mark 按鈕，可以離開波形上一個或多個“書簽”。為在不同標(biāo)記之間導(dǎo)航，只需在前面板上按Previous 和Next 按鈕。搜索標(biāo)記－不想花時間考察整個采集、找到正在尋找的事件？ MSO4000 系列具有強健的波形搜索功能，可以根據(jù)用戶定義的標(biāo)準(zhǔn)搜索長時間采集的數(shù)據(jù)。搜索標(biāo)記會高亮度顯示所有事件發(fā)生，并可以使用前面板Previous和Next 按鈕簡便地導(dǎo)航?？梢暂p松地比較分布在長記錄長度采集中多次發(fā)生的搜索事件。

理由3： 并行總線觸發(fā)和分析

圖5：MSO4104 并行總線顯示。

您可能已經(jīng)用了數(shù)不盡的時間，在示波器上解碼系統(tǒng)總線活動。這一般需要評估每個時鐘邊沿的數(shù)據(jù)線和地址線狀態(tài)。MSO4000系列能夠創(chuàng)建并行總線，簡化了這一過程。通過指定哪些通道是時鐘線和數(shù)據(jù)線，您可以建立并行總線顯示，自動解碼總線內(nèi)容，如圖5 所示。

MSO4000 系列可以一次定義和顯示最多四條并行總線，可以簡便地查看測量期間解碼后的并行總線數(shù)據(jù)。此外，可以在總線值上觸發(fā)示波器。最后，WaveInspector的搜索功能已經(jīng)擴展到搜索長數(shù)字采集，簡化了識別感興趣的數(shù)字事件及模擬事件的工作。

理由4：串行總線觸發(fā)和分析

圖6：MSO4104 I2C 觸發(fā)和解碼。

I_²C、SPI、RS-232 和CAN 等串行總線幾乎遍布于現(xiàn)代嵌入式系統(tǒng)中。這些總線用來在設(shè)備之間通信，監(jiān)測溫度，控制風(fēng)扇速度，初始化各種設(shè)備的狀態(tài)。由于很難隔離經(jīng)過總線的特定相關(guān)業(yè)務(wù)，手動解碼消息時一次只能解碼一個位，因此在調(diào)試涉及一條或多條串行總線的系統(tǒng)級問題時，一般會需要很長的時間。

通過MSO4000 系列，您可以把示波器的輸入定義為I2C、SPI、RS-232或CAN總線。如圖6 所示，可以在分組級信息上觸發(fā)示波器，如特定地址或數(shù)據(jù)，在直觀的總線波形中自動顯示解碼后的分組內(nèi)容。然后可以使用Wave Inspector
的搜索功能，搜索長時間采集的串行總線數(shù)據(jù)，立即找到確定的感興趣事件。

理由5：在事件表中查看解碼后的數(shù)據(jù)

事件表可以以列表格式顯示解碼后的并行或串行總線數(shù)據(jù)。在儀器上顯示總線時，可以打開事件表，以列表格式查看總線。

圖7：MSO4104 CAN 事件表顯示了解碼后的總線業(yè)務(wù)。

圖7 是CAN總線采集實例，包括解碼后的標(biāo)識符、數(shù)據(jù)長度代碼(DLC)、數(shù)據(jù)、CRC 和未確認(rèn)。此外，每個分組帶有時戳，可以簡便地測量時間關(guān)系。

理由6：顯示最多四條串行總線或并行總線組合

嵌入式系統(tǒng)通常同時擁有串行總線和并行總線。在發(fā)生系統(tǒng)級問題時，您需要追蹤代碼在硬件中的執(zhí)行情況。不管是軟件工程師還是硬件工程師，您都可以使用MSO4000 系列，簡便地監(jiān)測最多四條I2C、SPI、RS-232、CAN 和并行總線，確定問題的成因。例如，您可以監(jiān)測多條I2C總線，同時觸發(fā)從FPGA中輸出的數(shù)據(jù)。它可以支持無窮個組合。MSO4000 系列將改變軟件工程師和硬件工程師將來考慮使用示波器的方式。

理由7：MagniVuTM提供了60.6 ps 的超精細(xì)定時分辨率

由于下一代微控制器實現(xiàn)了100 MHz或更高的時鐘速度，因此儀器擁有足夠的分辨率對解決緊張的定時問題至關(guān)重要。MSO4000 系列是第一個提供MagniVu技術(shù)的混合信號示波器。MagniVu 對所有數(shù)字通道取樣，分辨率可以達(dá)到60.6ps，采集10,000個樣點。這種超高定時分辨率允許設(shè)計人員從只是調(diào)試表面問題，轉(zhuǎn)向?qū)嶋H檢驗緊張的定時余量。圖9 是MagniVu 定時分辨率實例，其中使用MagniVu以非常精細(xì)的定時分辨率檢驗建立時間和保持時間違規(guī)。

理由8：多通道建立時間和保持時間觸發(fā)

測量建立時間和保持時間是現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)中一項常見的任務(wù)。建立時間是指在時鐘活動邊沿前同步輸入必須穩(wěn)定的時間量，保持時間則是指在時鐘活動邊沿后同步輸入必須穩(wěn)定的時間量。

您通常會遇到余量達(dá)到極限，但建立時間和保持時間違規(guī)測試卻通常要耗費大量時間的情況。某些示波器擁有觸發(fā)功能，允許用戶設(shè)置時鐘和一條數(shù)據(jù)線。如果您處理的是簡單的JK 觸發(fā)器，這可能已經(jīng)足夠了，但是，如果您處理的是8位或16位總線，那么您需要重復(fù)執(zhí)行相同的任務(wù)，來檢驗總線的每個位，而且一次只能檢驗一個位。

MSO4000 系列是第一個提供多通道建立時間和保持時間觸發(fā)的混合信號示波器?，F(xiàn)在，您可以一次監(jiān)測、調(diào)試和測試整個并行總線(如圖9所示)，而不是一次檢驗一個位。

理由9：P6516 混合信號示波器探頭

探測是實現(xiàn)最優(yōu)測量結(jié)果必不可少的關(guān)鍵一步。在某些情況下，電路板設(shè)計包括多個測試點，但您經(jīng)常不得不焊接導(dǎo)線，才能訪問關(guān)鍵信號。P6516 混合信號示波器探頭是為滿足混合信號環(huán)境的需求專門設(shè)計的。

1. P6516 探頭由兩個3 英尺段組成，可以簡便地訪問電路板或系統(tǒng)不同區(qū)域中的信號。
2. 探頭包括多條同軸電纜，這些電纜從示波器輸入延伸到探頭端部。這提供了最高的信號完整性及3 pF的最小探頭負(fù)荷。
3. 通道組的每個輸入末尾都帶有一個槍筒端部。

這種時髦的新型探頭簡化了連接被測設(shè)備的過程。公共接地采用汽車式推進連接器，可以簡便地建立自定義接地，連接被測設(shè)備。在連接到方形針腳上時，P6516有一個適配器，連接探頭頭部，與探頭端部齊平延長探頭接地，從而可以連接到頭部針腳。

如果電路板帶有一個AMP Mictor 連接器，選配的NEX-HD2HEADER 可以簡便地訪問34 條通道中的任何通道。

理由10：每條通道設(shè)置單獨門限實現(xiàn)真正的混合信號設(shè)計

典型的混合信號示波器每8 條數(shù)字通道只能設(shè)置一個邏輯門限。也就是說，盡管有16 條數(shù)字通道，但典型的MSO 可以探測的感興趣的區(qū)域不會超過兩個，除非多個區(qū)域使用相同的邏輯系列。例如，設(shè)計中可能會使用3 . 3 V 和5 VCMOS 及TTL。為追蹤問題，您需要探測所有這些信號。如果您正在使用傳統(tǒng)MSO，由于兩個門限的限制，您將不能查看所有這些信號。但通過使用MSO4000，您可以每條通道設(shè)置單獨門限，解決面臨的問題。每條通道設(shè)置單獨門限使得MSO4000 系列成為市場上唯一真正的混合信號示波器。

總結(jié)

泰克MSO4000 系列混合信號示波器為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計提供了理想的解決方案。MSO4000 系列在您已經(jīng)知道怎樣使用的示波器平臺上，增加了16條數(shù)字通道和總線解碼功能，簡化了調(diào)試混合信號設(shè)計的工作，而又沒有與邏輯分析儀高級功能有關(guān)的復(fù)雜性。由于其體積小、擁有10.4 英寸大型XGA 顯示器及業(yè)內(nèi)率先提供的MagniVu 和建立時間/ 保持時間總線觸發(fā)功能，您將獲得以前從未見過的真正的混合信號示波器！