泰克混合信號示波器值得選擇的十個(gè)理由

世界上幾乎每個(gè)電子器件實(shí)驗室中都在使用示波器。許多人說(shuō)，示波器是設計工程師首選的工具。工程師們對示波器的操作方式滿(mǎn)懷信心，非常信任示波器的測量結果。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量經(jīng)常會(huì )超過(guò)示波器提供的通道數量。

下面這些實(shí)例查看模數轉換器的輸入，示波器都不能為其提供足夠的通道數量。同時(shí)監測8位輸出，或希望觀(guān)察微處理工程師們要么在實(shí)驗室中多找幾臺示波器的地址線(xiàn)和數據線(xiàn)。在這兩種情況下，示波器都不能為其提供足夠的通道數量。工程師們要么在實(shí)驗室中多找幾臺示波器，要么使用邏輯分析儀。不管是哪種情況，復雜性都會(huì )明顯提高。這時(shí)，工程師會(huì )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提供了理想的解決方案。它提供了工程師已經(jīng)信賴(lài)、而且已經(jīng)知道怎樣使用的工具(示波器)，同時(shí)增加了16條數字通道，為嵌入式設計提供了首選工具。泰克MSO4000 系列的操作方式與示波器類(lèi)似，同時(shí)提供了模擬通道和數字通道，但沒(méi)有與邏輯分析儀有關(guān)的復雜性。MSO4000系列與DPO4000擁有相同的感觀(guān)，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(jiǎn)便而設計

圖1：MSO4000 系列為嵌入式設計提供了首選全功能調試工具。

MSO4000 系列在設計時(shí)注意到每一個(gè)細節，變革了查看數字數據的方式。其中一個(gè)實(shí)例是怎樣繪制數字波形。它使用顏色，識別數字波形的邏輯狀態(tài)。在邏輯狀態(tài)為高時(shí)，波形的顏色是綠色；在邏輯狀態(tài)為低時(shí)，波形的顏色是藍色。這特別適合放大到某一點(diǎn)，數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(hù)表明可以放大查看更多信息。

MSO4000擁有多轉換檢測硬件。在系統檢測到多轉換時(shí)，用戶(hù)會(huì )在顯示屏上看到一個(gè)白色邊沿。白色邊沿表示通過(guò)放大或以更快的取樣速率采集數據，可以獲得更多的信息。如圖2所示，通過(guò)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(shí)通過(guò)提高取樣速率，可以比前一個(gè)設置揭示頻率更高的信息。

理由2：使用Wave Inspector，在采集的數據中簡(jiǎn)便地找到感興趣的區域

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

圖3：直觀(guān)的Wave Inspector ? 控制功能。

放大/ 平移－ 專(zhuān)用兩級前面板旋鈕可以直觀(guān)地控制縮放和平移。

內部旋鈕調節縮放系數(或縮放標度)，順時(shí)針旋轉，可以激活縮放，逐漸提高放大系數；反時(shí)針旋轉，可以降低放大系數，最終關(guān)閉縮放功能。

圖4：專(zhuān)用前面板控制功能，提供了
簡(jiǎn)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(hù)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。外部旋鈕旋轉得越多，縮放框移動(dòng)的速度越快。即使在10M 記錄長(cháng)度時(shí)，您只需幾秒的時(shí)間，就可以從采集一端移動(dòng)到另一端。

通過(guò)反方向旋轉旋鈕，可以改變平移方向。您不必再導航經(jīng)過(guò)多個(gè)菜單，調節縮放視圖。

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

用戶(hù)標記－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(kāi)波形上一個(gè)或多個(gè)“書(shū)簽”。為在不同標記之間導航，只需在前面板上按Previous 和Next 按鈕。搜索標記－不想花時(shí)間考察整個(gè)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，可以根據用戶(hù)定義的標準搜索長(cháng)時(shí)間采集的數據。搜索標記會(huì )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(jiǎn)便地導航?？梢暂p松地比較分布在長(cháng)記錄長(cháng)度采集中多次發(fā)生的搜索事件。

理由3： 并行總線(xiàn)觸發(fā)和分析

圖5：MSO4104 并行總線(xiàn)顯示。

您可能已經(jīng)用了數不盡的時(shí)間，在示波器上解碼系統總線(xiàn)活動(dòng)。這一般需要評估每個(gè)時(shí)鐘邊沿的數據線(xiàn)和地址線(xiàn)狀態(tài)。MSO4000系列能夠創(chuàng )建并行總線(xiàn)，簡(jiǎn)化了這一過(guò)程。通過(guò)指定哪些通道是時(shí)鐘線(xiàn)和數據線(xiàn)，您可以建立并行總線(xiàn)顯示，自動(dòng)解碼總線(xiàn)內容，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(xiàn)，可以簡(jiǎn)便地查看測量期間解碼后的并行總線(xiàn)數據。此外，可以在總線(xiàn)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(cháng)數字采集，簡(jiǎn)化了識別感興趣的數字事件及模擬事件的工作。

理由4：串行總線(xiàn)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(xiàn)幾乎遍布于現代嵌入式系統中。這些總線(xiàn)用來(lái)在設備之間通信，監測溫度，控制風(fēng)扇速度，初始化各種設備的狀態(tài)。由于很難隔離經(jīng)過(guò)總線(xiàn)的特定相關(guān)業(yè)務(wù)，手動(dòng)解碼消息時(shí)一次只能解碼一個(gè)位，因此在調試涉及一條或多條串行總線(xiàn)的系統級問(wèn)題時(shí)，一般會(huì )需要很長(cháng)的時(shí)間。

通過(guò)MSO4000 系列，您可以把示波器的輸入定義為I2C、SPI、RS-232或CAN總線(xiàn)。如圖6 所示，可以在分組級信息上觸發(fā)示波器，如特定地址或數據，在直觀(guān)的總線(xiàn)波形中自動(dòng)顯示解碼后的分組內容。然后可以使用Wave Inspector
的搜索功能，搜索長(cháng)時(shí)間采集的串行總線(xiàn)數據，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據

事件表可以以列表格式顯示解碼后的并行或串行總線(xiàn)數據。在儀器上顯示總線(xiàn)時(shí)，可以打開(kāi)事件表，以列表格式查看總線(xiàn)。

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

圖7 是CAN總線(xiàn)采集實(shí)例，包括解碼后的標識符、數據長(cháng)度代碼(DLC)、數據、CRC 和未確認。此外，每個(gè)分組帶有時(shí)戳，可以簡(jiǎn)便地測量時(shí)間關(guān)系。

理由6：顯示最多四條串行總線(xiàn)或并行總線(xiàn)組合

嵌入式系統通常同時(shí)擁有串行總線(xiàn)和并行總線(xiàn)。在發(fā)生系統級問(wèn)題時(shí)，您需要追蹤代碼在硬件中的執行情況。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(jiǎn)便地監測最多四條I2C、SPI、RS-232、CAN 和并行總線(xiàn)，確定問(wèn)題的成因。例如，您可以監測多條I2C總線(xiàn)，同時(shí)觸發(fā)從FPGA中輸出的數據。它可以支持無(wú)窮個(gè)組合。MSO4000 系列將改變軟件工程師和硬件工程師將來(lái)考慮使用示波器的方式。

理由7：MagniVuTM提供了60.6 ps 的超精細定時(shí)分辨率

由于下一代微控制器實(shí)現了100 MHz或更高的時(shí)鐘速度，因此儀器擁有足夠的分辨率對解決緊張的定時(shí)問(wèn)題至關(guān)重要。MSO4000 系列是第一個(gè)提供MagniVu技術(shù)的混合信號示波器。MagniVu 對所有數字通道取樣，分辨率可以達到60.6ps，采集10,000個(gè)樣點(diǎn)。這種超高定時(shí)分辨率允許設計人員從只是調試表面問(wèn)題，轉向實(shí)際檢驗緊張的定時(shí)余量。圖9 是MagniVu 定時(shí)分辨率實(shí)例，其中使用MagniVu以非常精細的定時(shí)分辨率檢驗建立時(shí)間和保持時(shí)間違規。

理由8：多通道建立時(shí)間和保持時(shí)間觸發(fā)

測量建立時(shí)間和保持時(shí)間是現代數字系統中一項常見(jiàn)的任務(wù)。建立時(shí)間是指在時(shí)鐘活動(dòng)邊沿前同步輸入必須穩定的時(shí)間量，保持時(shí)間則是指在時(shí)鐘活動(dòng)邊沿后同步輸入必須穩定的時(shí)間量。

您通常會(huì )遇到余量達到極限，但建立時(shí)間和保持時(shí)間違規測試卻通常要耗費大量時(shí)間的情況。某些示波器擁有觸發(fā)功能，允許用戶(hù)設置時(shí)鐘和一條數據線(xiàn)。如果您處理的是簡(jiǎn)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(xiàn)，那么您需要重復執行相同的任務(wù)，來(lái)檢驗總線(xiàn)的每個(gè)位，而且一次只能檢驗一個(gè)位。

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

理由9：P6516 混合信號示波器探頭

探測是實(shí)現最優(yōu)測量結果必不可少的關(guān)鍵一步。在某些情況下，電路板設計包括多個(gè)測試點(diǎn)，但您經(jīng)常不得不焊接導線(xiàn)，才能訪(fǎng)問(wèn)關(guān)鍵信號。P6516 混合信號示波器探頭是為滿(mǎn)足混合信號環(huán)境的需求專(zhuān)門(mén)設計的。

1. P6516 探頭由兩個(gè)3 英尺段組成，可以簡(jiǎn)便地訪(fǎng)問(wèn)電路板或系統不同區域中的信號。
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的最小探頭負荷。
3. 通道組的每個(gè)輸入末尾都帶有一個(gè)槍筒端部。

這種時(shí)髦的新型探頭簡(jiǎn)化了連接被測設備的過(guò)程。公共接地采用汽車(chē)式推進(jìn)連接器，可以簡(jiǎn)便地建立自定義接地，連接被測設備。在連接到方形針腳上時(shí)，P6516有一個(gè)適配器，連接探頭頭部，與探頭端部齊平延長(cháng)探頭接地，從而可以連接到頭部針腳。

如果電路板帶有一個(gè)AMP Mictor 連接器，選配的NEX-HD2HEADER 可以簡(jiǎn)便地訪(fǎng)問(wèn)34 條通道中的任何通道。

理由10：每條通道設置單獨門(mén)限實(shí)現真正的混合信號設計

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

總結

泰克MSO4000 系列混合信號示波器為嵌入式系統設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條數字通道和總線(xiàn)解碼功能，簡(jiǎn)化了調試混合信號設計的工作，而又沒(méi)有與邏輯分析儀高級功能有關(guān)的復雜性。由于其體積小、擁有10.4 英寸大型XGA 顯示器及業(yè)內率先提供的MagniVu 和建立時(shí)間/ 保持時(shí)間總線(xiàn)觸發(fā)功能，您將獲得以前從未見(jiàn)過(guò)的真正的混合信號示波器！