TekHSI：開(kāi)啟示波器數據傳輸的高速時(shí)代

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在當今快速發(fā)展的科技領(lǐng)域，工程師和研究人員常常面臨一個(gè)挑戰：如何高效地從復雜的測試設備中提取和分析數據。對于使用示波器的用戶(hù)來(lái)說(shuō)，這一問(wèn)題尤為突出。傳統方法如SCPI（標準編程接口）雖然功能強大，但在數據傳輸速度上往往難以滿(mǎn)足現代高速信號分析的需求。然而，隨著(zhù)泰克公司推出TekHSI（泰克高速接口），這一局面正在被徹底改變。TekHSI不僅在速度上實(shí)現了質(zhì)的飛躍，更通過(guò)簡(jiǎn)化的操作流程，為用戶(hù)帶來(lái)了前所未有的便捷體驗。

本文將深入探討TekHSI的技術(shù)優(yōu)勢、與現有工具（如TekScope和Python）的集成應用，以及它如何為工程師和研究人員提供更高效、更智能的解決方案。

TekHSI是什么？

TekHSI是泰克4B、泰克5和泰克6（B和LP）系列MSO示波器最新固件版本v2.10提供的一項新功能。TekHSI針對高速數據傳輸進(jìn)行了優(yōu)化，且事實(shí)證明，與使用常規SCPI curve或curvestream采集方法相比，其速度提高了近10倍。這是因為SCPI curve和curvestream受限于儀器處理SCPI命令的能力，而TekHSI卻通過(guò)二進(jìn)制協(xié)議避開(kāi)了這一限制。

要在示波器上啟用TekHSI功能，選擇Utility -> I/O -> HSI，然后打開(kāi)HSI：

圖1 TekHSI設置菜單

TekHSI與TekScope v2.10結合使用

最新TekScope PC版本可從tekcloud.com獲取，支持該新高速接口 (HSI) 功能。TekScope PC是開(kāi)始高速數據傳輸的最快捷方法。只要在連接的示波器上啟用HSI，就可以將數據高速傳輸到TekScope PC。尤其令人欣喜的是，TekHSI帶來(lái)的增速效果可以在 TekScope 中自動(dòng)顯示，無(wú)需進(jìn)行其他操作或設置。對不想進(jìn)行任何編程的用戶(hù)而言，TekScope PC是一個(gè)快速簡(jiǎn)便的“無(wú)代碼”選項，借助該功能能夠充分利用高速接口進(jìn)行數據采集的所有優(yōu)勢。此外，啟用TekHSI后，TekScope PC可利用高速數據傳輸實(shí)現所有適用的采集方法，包括單次采集、連續采集和“事件觸發(fā)”的觸發(fā)模式。

TekHSI與TekScope PC結合使用帶來(lái)的性能提升

圖2說(shuō)明了與使用i7或i9處理器的curve采集方法相比，TekScope PC與TekHSI結合使用時(shí)能夠大幅提升性能。請注意單通道用例，TekHSI與配備i9處理器的PC結合使用時(shí)，性能可提高10倍以上。在每個(gè)用例中，TekHSI的性能都明顯優(yōu)于普通curve采集方法。

圖2 TekScope HSI相對于采用i7或i9處理器的傳統方法的優(yōu)勢

TekHSI與Python結合使用

TekHSI的優(yōu)勢在Python中也能得到發(fā)揮。只需安裝tekhsi Python庫即可，該庫將于2024年9月發(fā)布。要安裝該軟件包，只需打開(kāi)命令終端并使用pip即可：pip install tekhsi。

要在Python環(huán)境中使用TekHSI，只需將tekhsi導入Python項目即可訪(fǎng)問(wèn)API。您會(huì )注意到，在圖3中，這些命令比標準SCPI命令更易讀取，并且在執行類(lèi)似任務(wù)時(shí)所需的命令更少。

圖3 使用TekHSI Python庫與傳統SCPI命令收集通道1波形數據的代碼對比

TekHSI不僅比SCPI更快、更高效，而且使用起來(lái)也更方便。如圖3所示，使用tskhsi庫時(shí)，數據無(wú)需格式化即可檢索。只需使用scope.read_waveform('CH1') 命令即可檢索通道1數據。我們仍在微調Python包，因此發(fā)布的庫可能與上面的示例有所不同。我們預計將于9月初公開(kāi)發(fā)布這些Python包。

TekHSI與Python結合使用帶來(lái)的性能提升

在Python應用程序中使用TekHSI可以大幅提升性能。圖4顯示，與使用帶HSI的TekScope PC相比，在Python應用程序中使用TekHSI可實(shí)現更快的數據傳輸。

圖4 編程式Python TekHSI和TekScope HSI在不同采樣率和500萬(wàn)記錄長(cháng)度下相對于傳統curve方法的優(yōu)勢

使用TekHSI Python庫的優(yōu)勢毋庸置疑。TekHSI在每種采樣率和通道數上的表現都遠遠優(yōu)于傳統SCPI數據采集，速度提高了10倍。

TekHSI相對于Curvestream的優(yōu)勢

現在，讓我們來(lái)看看TekHSI與curvestream方法相比具有什么優(yōu)勢。在TekHSI發(fā)布之前，curvestream是從示波器上采集數據的最快形式。但從圖5可以看出，curvestream很復雜，在啟用curvestream之前需要對數據進(jìn)行格式化和編碼。還需要正確捕獲和追加數據，而捕獲和追加數據都需要人工操作。

圖5 使用TekHSI Python庫與使用Curvestream以及SCPI命令快速采集通道1波形數據的代碼對比

與curvestream相比，TekHSI不僅能夠更快地將數據從示波器傳輸到PC，而且應用方法也更加簡(jiǎn)單。