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【360度看新一代示波器】系列之五: 运用FlexChannel应对多总线体系调试

多数嵌入式系统都采用多总线结构,为了观察这些系统,调试和检验工具必须能够显示多条总线的活动,以及传感器、促动器、显示器和接口信号。挑战在于不仅要查看多条总线,而且每条总线都要求不同的信令传送方法,因此

大都嵌入式体系都选用多总线结构,为了调查这些体系,调试和查验东西有必要能够显现多条总线的活动,以及传感器、促动器、显现器和接口信号。应战在于不只要检查多条总线,并且每条总线都要求不同的信令传送办法,因而需求不同的勘探办法。某些总线能够运用单端丈量调查,其他总线则要求差分丈量。为了检查多条总线,您或许要运用数字逻辑通道,大大扩展通道数量。

新式FlexChannel 输入通道能够运用范围最广泛的探头,满意丈量多个不同信号的需求。每条FlexChannel 能够丈量:

Ÿ        运用无源探头丈量一个单端模仿信号

Ÿ        运用 TLP058 逻辑探头接入 8 条数字通道,丈量 8 个数字逻辑信号。

Ÿ       使用 TekVPI差分电压探头丈量 1 个差分电压信号。

Ÿ       运用 IsoVuTM 阻隔丈量体系丈量1 个光阻隔差分电压信号

Ÿ       运用 TekVPI电流探头丈量 1 个电流信号

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泰克新4系列MSO示波器的FlexChannel技能使每个通道的输入都能够用作一个模仿通道或8个数字逻辑输入(运用TLP058逻辑探头),或一起运用模仿和频谱视图,每个域都有独立的收集操控,能够依据需求进行灵敏装备。要想捕获高保真总线信号,需求要点考虑几个方面的要素。

收集单端总线信号

许多常用的低速和中速总线都选用单端信令,用相对于体系接地的特定电压表明数字信号。一般运用示波器标配无源电压探头或运用混合信号示波器上的数字探头捕获这些模仿信号。FlexChannel 输入一起支撑这两种探头类型,应考虑的部分重要要素包含:

Ÿ       地线要尽或许短。为了成功地收集模仿信号,首先要保证每条通道的基准电压通过低电感途径连接到示波器上。

Ÿ   保证丈量体系的上升时刻小于信号上升时刻的五分之一。示波器和探头的功用有必要能够充沛真实地表明信号。常用准则是保证丈量体系的带宽至少是信号带宽的五倍,采样率至少是信号带宽的3-5 倍。

Ÿ   对 MSO 上的数字逻辑电路,示波器和探头的归纳体系带宽应足以捕获信号,数字通道上的采样率应至少是信号频率的10 倍。功用通常用带宽或能够检测的最小脉宽表明。

Ÿ   保证探头阻抗相对于信号源阻抗很大,最大极限地下降探头负载对信号的影响。

Ÿ   对低功率电路,这首要是探头的输入电阻;对高速信号,这首要是探头的输入电容。

收集差分总线信号

为改进总线抗噪声才能,一起为了改进更高速的总线的信号完好性,通常会运用差分信令。与单端信令不同,差分信令用两个信号之间的电压差表明。对某些低频率运用,能够运用单端探头捕获差分信号的每一侧,示波器能够核算数学差。在实践中,因为探头增益、传达推迟和补偿差异,这种技能特别容易发生过错。捕获差分信号最牢靠的方法是运用有源差分探头,其在探头顶级选用差分放大器,来传感电压差异。

上面列明的单端探头的功用考虑要素相同也适用于数字探头。可是,有必要留意差分探头能够疏忽或按捺共模信号。这些探头的一个首要目标是关怀的频率上的共模按捺比(CMRR)。泰克供给了各种不同功用的差分探头,包含为最严苛的丈量环境规划的光阻隔IsoVuTM 差分丈量体系。

对一切信令方法 – 阈值是要害

不论选用哪种技能捕获信号,总线信号的模仿表明一般都连接到示波器上。在正确解说总线信号前,模仿信号有必要与阈值比照,假如超越阈值,那么一般解说为高(“1”);假如低于阈值,那么一般解说为(“0”)。( 在某些情况下,模仿电压会与数字逻辑探头内部的阈值进行比照。)

许多嵌入式规划根据多个逻辑宗族,要求运用各种数字阈值。有的示波器支撑每条通道设置专用阈值,能够完成最大的调试灵敏性和收集保真度。

运用波形触发形式阻隔信号完好性问题

在调试并行总线或串行总线的信号完好性问题时,首先应运用高档示波器中的规范触发形式,捕获违背规划规范的信号:

Ÿ   能够运用脉宽触发,阻隔时钟线和数据线上的毛刺和最小脉宽违规。

Ÿ   能够运用超时触发,阻隔漏掉的脉冲,如时钟信号中。

Ÿ   能够运用上升时刻和下降时刻触发,阻隔规划中太快或太慢的信号边缘。

Ÿ   能够运用欠幅脉冲和窗口触发,阻隔起伏不正确、太低或太高的数字信号。

Ÿ   多通道树立时刻和坚持时刻触发功用会把一个或多个数据信号的守时与时钟信号进行比照,检测元器件树立时刻和坚持时刻违规。

嵌入式体系规划越来越杂乱,集成的信号品种越来越多。一旦处理了任何信号完好性问题,接下来要查验更广泛的体系的工作方法是否契合预期。新系列MSO为调试和查验多总线体系供给了最优异的东西,它选用15.6 英寸超大高清显现器,显现区域是10.4 英寸显现器的两倍,高清分辨率能够支撑多个信号和总线。

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