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怎样用混合信号示波器完毕方案调试和查验

2017-10-02 06:46分类:电子技术 阅读:

 

如今,不论是在核算机范畴,通讯范畴仍是花费类电子范畴,当你信手捻来一块板时,就会发现其间所运用的器材是多样性的,通常是混合着仿照器材和数字器材,其间仿照有些包含光、动态、温度、压力等实习国际物理信号,以及信号、视频信号、AM/等信号等,而数字有些则包含、、可编程逻辑器材、等,而像ADC、、某些单片机等则集仿照信号和数字信号于一身。这么的混合构造当然给咱们的方案带来了活络性,但一同也给调试和查验带来了凌乱性。其凌乱性体如今:

仿照信号的查验和验证需要依然存在,但一同存在许多路数字信号需要进行一同闪现、验证和查验,分外是需要验证操控信号是不是在精确的时刻、精确地操控着有关信号。
孤立信号越来越少,多路信号的有关性调试和验证在许多状况下是有必要的,而仿照信号速度通常远远低于数字信号,央求仪器在捕获一个慢信号无缺的一同,还能支撑很高的采样率,这就央求仪器有很深的存储深度和多个通道,一同价位还要能被承受。
高速数字信号自身呈现仿照特征(如过冲、振铃等),需要进行信号无缺性查验。
纷歧样器材或芯片间的通讯许多运用串行总线,如I2C、SPI、、LIN、USB、SATA、-E等,仪器要和串行通讯协议同步来调实验证电路的需要活络添加。 5.等分外封装办法使得许多信号无法丈量,可编程器材的运用使得许多要害信号没有在管脚处引出。
抢先的查验设备制作商一向竭力于混合电路查验技能的研讨,新开发的混合信号示波器(MSO)有助于工程师处理混合信号调试和查验方面的难题,有些用户把这种仪器和数码相机做了个比照,发现有许多相似的本地,例如:
有广角镜头才华,能捕获全方位风景,拍下突发作业时,也记载下周围的人物和环境。混合信号可全方位捕获仿照和混合信号多达18路或20路,判知失常信号和其它多路数字信号或仿照信号有没有联络。
高,一次成像,不只可记下全景,并且能够对有些细节进行拓宽而不。混合信号示波器规范配备有快照料深存储,可在一个屏幕上一同捕获并闪现多达18路信号或20个通道,对每一路的信号都是深度捕获,标配存储深度为1MB~8MB,还有选件可配备为更深,能够拓宽几万倍来查询和剖析细节。
快门抓拍霎时刻与所重视的焦点同步。活络的触发功用能够让您把混合信号示波器和被测政策的作业状况同步起来,比方可与I2C、SPI等串行总线协议同步,还可与SDRAM操控指令、PCI总线指令、驱动电路指令对等步。
混合信号示波器丈量方案

因为混合信号电路自身的凌乱性,即便您只需要查询一路信号质量,数字示波器和仿照 示波器也无法完毕,比方,当您需要查询DDR SDRAM的某根数据线信号质量时,眼图剖析是常用的办法,在剖析时,示波器要首要和DDR SDRAM的读写操作同步,根据DDR SDRAM的指令(拜见表1),这需要占用5个通道别离联接到RAS,CAS,CS,WE,CLK信号上,一同再运用别的一个通道来查询您所关怀的数据信号眼图,效果如图1所示,混合信号 示波器可轻松获取DDR SDRAM的接连8个读操作(即8个眼图)。

数字存储 示波器()或仿照示波器能够差异信号是不是正常,却不能通知你信号是在啥时分变得不正常的,也便是说,它不能帮忙你验证在电路特定的运作状况下,要害信号的质量是不是过关,而这关于混合信号示波器来说却是很简略的作业。如图2所示,工程师用混合信号示波器能够发现PCI总线数采插卡在操控器将总线操控权交回CPU后,采插内部的固化软件偶然会跑飞,底子要素是这不时钟会呈现不该当的幅值下跌,致使电路误以为新的时钟周期到来,然后发作误动作,据此工程师又进一步发现致使该幅值下跌的要素,然后处理了这个疑问。运用时,只需留神把操控信号联接到逻辑通道上,根据PCI总线指令设定触发条件即可。

上面的功用本质上是混合信号示波器能够与并行总线的操控指令同步,混合信号示波器能够处理的第三个难题是与串行总线同步。比方,I2C总线仅由两根线(时钟线SCL和数据线SDA)构成,怎样差异和验证电路是不是能精确完毕向某个地址(如0x50)读出某个数据(如0x07)呢?混合信号示波器可根据I2C协议来差异两个器材是不是经过I2C总线完毕通讯,关于其它总线如SPI、CAN也是一样办法。也便是说,混合信号 示波器能够先将串性总线的协议解出来,然后再与之同步。

混合信号 示波器处理的第四个难题是对捕获的深存储数据直接进行高超晰闪现处理(图3)。脉宽调制()信号中偶然或许会呈现失常信号,混合信号示波器可直接以亮点或其它夺意图办法将失常信号与深中其它信号直接差异隔来,即便是单次搜集,也没有疑问,并且还能够对这些失常的亮点进行拓宽查询、丈量和剖析。从图4种能够看到,对其间的一个亮点进行拓宽后,发现该失常是正脉冲结尾处有一时刻短的幅值下跌,工程师然后能够详细丈量该失常信号的时刻和幅值信息。

关于BGA等分外封装办法以及运用的电路,自身电路可测的管脚不是许多,18个或20个通道通常已是不错,并且F的供货商供应的开发东西,通常引出的管脚也有限,若运用Xilinx公司的芯片,GA调试仪E5904B协作混合信号示波器运用,能够一同查询FPGA内部节点和外围信号的互动状况。

如今许多运用的数字 示波器大都是2通道或4通道,当有很大都字信号需要被调试时,条件好的工程师会凭仗于逻辑剖析仪,但孤顿时运用逻辑剖析仪或数字示波器对混合信号电路的调试功率通常是很低的。如许多时分,电路中的要害握手活动或特定使命施行的验证通常牵涉到仿照信号和多路数字信号有必要在某个时刻段按必守时序呈现,因而需要把示波器和逻辑剖析仪器同步起来一同运用。如今的方案有:

在逻辑剖析体系中容许运用 示波器模块;
运用时刻有关夹具同步两台仪器,并让其间一台仪器的光标移动时,另一台仪器的光标也跟着移动(即光标联动功用)。
与混合信号示波器方案比照,上述两个方案都适适合可将数十路乃至上百路信号查验点都引出来的电路,利益是逻辑剖析功用十分完善和健旺,能够做反汇编,乃至高档源代码剖析,缺陷是只能引出十几个被测点的电路,显着有点大材小用,并且报价比照名贵,运用起来较混合信号示波器凌乱。分外是运用时刻有关夹具的第二种方案,若想将示波器的数据传输到逻辑剖析仪的屏幕上和数字通道一同闪现,屏幕改写率会很慢,假定每通道有4M采样点存储深度,将示波器四个通道的数据传递到逻辑剖析仪器上闪现一次或许会需要1分钟的时刻。关于上面举的PCI总线数采插卡的比方,有必要将示波器设置成无限余辉的办法,才华发现偶发的时钟信号幅值下跌状况。若屏幕改写率很慢,是难以处理疑问的,对查询DDR SDRAM信号眼图也是如此。当然,你能够让两台仪器各自闪现各自的波形,这么不影响示波器的波形改写率,但查询多路混合信号就不太直观,并且有的厂家的时刻有关夹具不支撑光标联动功用,运用起来就更不便利当利利利当利当利当利当当利利当利了。
混合信号示波器是根据仿照和混合信号电路的特征和查验需要研宣告来的商品,并且其报价定位是和数字存储示波器(DSO)同层次的。在当今电路许多查验点不能被触及或引出的状况下,逻辑剖析仪器没有充沛用武之地,或许只需收买示波器的经费而没有逻辑剖析仪器经费的状况下,此刻混合信号示波器不失为一极好的挑选。

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