利用智能示波器加快測試速度

如圖1所示，智能示波器可以使信號捕捉變得非常簡(jiǎn)便。先使用autoscale功能，它將自動(dòng)顯示任何活動(dòng)信號。示波器處理器對某些初期捕捉到的波形信號進(jìn)行分析后，將自動(dòng)設置時(shí)基(秒/格)、電壓設置(電壓/格)和觸發(fā)門(mén)限。利用這種功能，設計人員可以迅速確定數據傳輸情況(如果有數據在傳輸的話(huà))。另一個(gè)捕捉這些信號的快速方法是使用Infiniium的USB測試選件里自帶的內置設置。由于USB-IF有效地定義了信號及觸發(fā)方式，因此可簡(jiǎn)便配置設置文件，把文件存儲在示波器里，也可使用選件提供的設置文件。這樣設置的調用過(guò)程就得以簡(jiǎn)化，并可根據標準來(lái)設置示波器，完成信號捕捉。

接下來(lái)，觸發(fā)功能可確保在示波器上看到期望中的傳輸信號，并加以分析?？紤]一下最簡(jiǎn)單的情況，即報文從計算機下行到集線(xiàn)器。這時(shí)的觸發(fā)非常簡(jiǎn)單，因為沒(méi)有任何其它通信，簡(jiǎn)單的一個(gè)邊沿觸發(fā)就可以捕捉一個(gè)報文。另外一種情況是報文從設備上行到系統中，此時(shí)需要設置一個(gè)唯一的觸發(fā)條件。USB標準定義了這一觸發(fā)條件，即當被測器件的D+和D-都變低，而連接集線(xiàn)器的另一臺相鄰設備的D+為高時(shí)觸發(fā)。這種LLH碼型將唯一識別來(lái)自被測器件的上行報文(如圖2)。

一旦信息報文被示波器捕捉，就可以開(kāi)始實(shí)際的測量工作了。通過(guò)示波器可以進(jìn)行功能測試，檢驗數據傳輸是否滿(mǎn)足USB標準；通過(guò)自動(dòng)測量或光標測量功能，可以迅速測量報文末尾寬度、脈寬、電壓電平。另外因為信號是以數據的形式記錄下來(lái)，故而還可利用其它強大的數學(xué)處理能力分析這一數據。

USB存在一套定義規范的標準，為符合USB規范，必須進(jìn)行一系列測量。此外，USB-IF不像其它標準那樣，只是列出一長(cháng)串需要測量的項目，而是使用了 MathWorks的MatLab提供的運行分析腳本,自動(dòng)完成測量過(guò)程。任何USB設備、集線(xiàn)器和系統的設計人員都可以從USB網(wǎng)站上 (www.usb.org)免費下載這些腳本，以便與MatLab一起使用。

過(guò)去為了利用標準測試腳本，必須把波形數據從示波器傳送到PC上，再使用MatLab的USB腳本進(jìn)行分析，一般通過(guò)GPIB或軟盤(pán)把數據傳送給PC。然后還必須正確地修整數據，因為實(shí)際上只是在分析部分波形記錄，標準規定只應使用記錄開(kāi)始前一比特數據及記錄結束后一比特的數據。在某些情況下，可使用 Excel一次性修整這些數據，其它時(shí)候則需要使用數據采集程序。數據記錄必須同時(shí)包含兩條信道的時(shí)間和電壓值，存儲在用制表符分隔的變量文件中 (.tsv文件)。對數據進(jìn)行修整和格式化之前，應在PC上啟動(dòng)MathWorks MatLab，將這些數據調入到從USB網(wǎng)站下載的USB腳本中運行。MatLab腳本會(huì )生成一個(gè)html文件，顯示各種信號質(zhì)量或涌入電流，或分接/衰減測試情況，指出系統整體是否通過(guò)測試，并提供每項的測試結果和說(shuō)明。如果沒(méi)有智能示波器，即使有這種自動(dòng)測試腳本也將是一個(gè)非常繁瑣費時(shí)的工作，所以許多工程師有時(shí)會(huì )放棄這種測量。

帶有USB測試選件的Infiniium利用內置PC，在示波器中嵌入了MathWorks MatLab和USB腳本，可于示波器上完成數據報文捕捉和測試分析整個(gè)過(guò)程，不用把數據傳輸到PC上就可以完成整個(gè)USB一致性測試。

我們再看一個(gè)信號質(zhì)量測試的執行情況。首先，用光標標出要分析的數據報文，左邊的標尺放在數據開(kāi)始左邊一個(gè)比特時(shí)間上，右邊的標尺放在報文末尾右邊至少一個(gè)比特時(shí)間上(如圖1)，然后在顯示屏頂部的工具條中，點(diǎn)擊Analyze(分析)，啟動(dòng)USB測試，再簡(jiǎn)單地選擇相關(guān)的測試(在本例中為信號質(zhì)量)，指明結果應存儲的文件名，開(kāi)始測試(如圖3)。它不需要把數據傳輸到PC上，也不需要修整和格式化數據及啟動(dòng)MatLab，所有這些都使用智能示波器的 USB測試選件完成。USB測試選件在運行時(shí)將MatLab嵌入到示波器中，從而可以像自動(dòng)測量一樣簡(jiǎn)便地完成USB一致性測試。

上面介紹的只是智能示波器提高測量技術(shù)的一個(gè)實(shí)例，此時(shí)設計工程師不用再把數據傳輸到PC上進(jìn)行分析，新型數字智能示波器的體系結構已使這種測量應用成為現實(shí)。利用示波器處理器的處理能力，智能示波器可簡(jiǎn)化調試階段繁瑣耗時(shí)的測量工作。