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將示波器用于高速數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試的方法
2012-09-11
目前，嵌入式系統(tǒng)的數(shù)字信號電路的信號傳輸速率范圍是從幾十kHz到上百M(fèi)Hz。為了能夠開發(fā)出反應(yīng)更為快捷、功能更為強(qiáng)大的產(chǎn)品，人們一直在不斷地提高信號的處理速度與傳輸速率。比如，ADI的Blackfin系列的DSP，其內(nèi)核最高時(shí)鐘頻率達(dá)600MHz，系統(tǒng)時(shí)鐘可以達(dá)到400MHz。在I/O端口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候，雖然設(shè)計(jì)人員會考慮到噪聲以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，通常不會采用極限頻率，但是為了提高數(shù)據(jù)傳輸速度，100MHz~300MHz的傳輸速率越來越多地被采用。
面對當(dāng)前傳輸速度越來越高的情況，測試領(lǐng)域提供的60MHz~200MHz帶寬示波器就略顯捉襟見肘。RIGOL新近推出DS1000A系列的示波器，帶寬達(dá)到300MHz，采樣率達(dá)到2GSps，波形捕獲率達(dá)到2000wfm/s，能夠很好地符
合現(xiàn)在數(shù)字電路的測試需求。而其價(jià)格依然保持為中端示波器的價(jià)位，是全球范圍內(nèi)性價(jià)比優(yōu)勢突出的示波器。
在選擇示波器的時(shí)候，除了數(shù)字電路開發(fā)工程師所應(yīng)該關(guān)注的性能指標(biāo)之外，示波器所具有的觸發(fā)功能、連接功能、存檔和分析功能也越來越凸顯作為一個(gè)好的調(diào)試助手所應(yīng)具有的。
工程師們希望能夠用多種手段來捕獲波形。除了通常的邊沿觸發(fā)外，一些高級的觸發(fā)功能，比如脈寬觸發(fā)、斜率觸發(fā)、視頻觸發(fā)、交替觸發(fā)等可以幫助工程師們捕捉到特定的、更為感興趣的波形。比如，利用脈寬觸發(fā)，可以幫助工程師們發(fā)現(xiàn)總線信號傳輸中偶爾出現(xiàn)的窄脈沖，從而發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤的原因。
高速的波形捕獲率更有助于觀察到信號的變化過程
便捷的測量功能能夠幫助工程師們快速的獲得波形的各種參數(shù)信息，通常如頻率、幅度、上升時(shí)間、占空比等。而隨機(jī)的FFT分析功能則可以有助于在頻域范圍內(nèi)對波形信號進(jìn)行分析。
為了能夠方便的進(jìn)行交流、保存和分析，一臺好的示波器也必然需要具備保存屏幕圖和波形數(shù)據(jù)等功能，再配以USB閃存驅(qū)動(dòng)器，就可以方便地將這些波形數(shù)據(jù)拷貝到PC機(jī)上進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)以及數(shù)據(jù)交流了。
RIGOL的DS1000A雖然屬于中端示波器，但擁有很多高端示波器的功能，具備完善的觸發(fā)、測量與分析功能，也具有豐富的連接接口，包括USBDevice、USBHost、RS232等。這些功能可以更好地幫助高速數(shù)字電路工程師們實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行電路調(diào)試和分析。除此之外，RIGOL的DS1000系列示波器實(shí)現(xiàn)了與RIGOLDG系列的信號發(fā)生器的無縫互聯(lián)、波形再現(xiàn)技術(shù)，為數(shù)字電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師提供了更為理想的系統(tǒng)分析、測試與調(diào)試的解決方案。
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