中心議題：

• 介紹全麵對稱的雙觸發係統

解決方案：

• 增加多條同步傳輸通路
• 帶有對稱A觸發和B觸發的現代數字示波器

引言

觸chu發fa是shi在zai屏ping幕mu上shang播bo放fang穩wen定ding的de重zhong複fu波bo形xing的de關guan鍵jian，同tong時shi也ye為wei捕bu獲huo一yi次ci性xing事shi件jian提ti供gong了le一yi個ge有you效xiao的de工gong具ju。隨sui著zhe數shu字zi示shi波bo器qi的de出chu現xian，觸chu發fa功gong能neng得de到dao了le許xu多duo新xin的de擴kuo展zhan。

大多數示波器提供了輔助觸發係統或 “B”觸發器，允許用戶定義範圍更寬的條件。B觸發器等待主(褹)觸發發生

，然後在越過自己的邊沿門限時觸發采集。這兩者可以結合使用
，以設置某些相當複雜的觸發條件。例如，A可能在設備時鍾輸入線路上檢測到一個毛刺
，如果在輸出上遇到上升沿或下降沿，可以觸發B。如果沒有這種轉換，那麼毛刺可以忽略。這兩套條件結合使用，可以確定毛刺是否會引起不想要的狀態變化。

直到最近，B觸發功能一直限於邊沿檢測。但是對於複雜的新信號格式
，特別是PCI Express和串行ATA等串行協議中使用的信號格式
，需要觸發係統的功能與其待處理的信號之間更好地匹配。

這些快速新協議中的錯誤可能來自多個事件的綜合結果，如邏輯狀態、偏移、瞬變、上(shang)升(sheng)時(shi)間(jian)問(wen)題(ti)等(deng)。有(you)時(shi)，必(bi)需(xu)規(gui)定(ding)非(fei)常(chang)精(jing)確(que)的(de)條(tiao)件(jian)範(fan)圍(wei)，以(yi)確(que)定(ding)難(nan)以(yi)捕(bu)捉(zhuo)的(de)錯(cuo)誤(wu)。這(zhe)要(yao)求(qiu)觸(chu)發(fa)工(gong)具(ju)係(xi)列(lie)能(neng)夠(gou)分(fen)析(xi)更(geng)多(duo)的(de)條(tiao)件(jian)。可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)雙(shuang)觸(chu)發(fa)排(pai)列(lie)來(lai)解(jie)決(jue)這(zhe)一(yi)問(wen)題(ti)
，其(qi)中(zhong)B觸發係統與A係統基本上相同。隻是在許多情況下，A條件相對簡單，而在理想情況下，B觸發器應能夠評估比較複雜的一套指標，如隻在其它邏輯信號處於規定狀態時才會有效的事件數量等。但是，相關觸發B一直缺乏A觸發係統的靈活性。因此大多數示波器僅提供了非常簡單的B觸發器。

讓兩個觸發器共同運行

圖1是簡化形式的全功能雙觸發係統。


其中位於最後的觸發器將幫助示波器捕獲有問題的信號，可能發生的條件如下：

是否發生A事件。用戶可以規定邊沿、削幅脈衝或許多其它條件
；
在A事件發生時正確的邏輯狀態(從最多兩個不同輸入中收集)是否生效


；
是否滿足A觸發器和B觸發器之間的延遲條件。“延遲”可以用時間或事件數量表示；
是否發生B事件。這可以是建立時間/保持時間超限
、削幅脈衝或A觸發器使用的同一類型列表中的任意選擇；

在B事件發生時正確的邏輯狀態(也從最多兩個不同輸入中收集)是否生效；

在整個過程中任何點上是否發生複位條件。複位將會繞過所有後續步驟，返回開頭。

通tong過guo以yi上shang條tiao件jian的de依yi次ci執zhi行xing明ming顯xian提ti高gao了le觸chu發fa係xi統tong的de靈ling活huo性xing。在zai同tong時shi考kao慮lv這zhe兩liang種zhong事shi件jian條tiao件jian及ji邏luo輯ji判pan定ding符fu時shi，可ke能neng的de組zu合he數shu可ke以yi達da到dao幾ji千qian種zhong。這zhe樣yang，用yong戶hu獲huo得de了le一yi係xi列lie編bian程cheng選xuan擇ze，從cong簡jian單dan的de單dan個ge輸shu入ru上shang的de邊bian沿yan門men限xian，到dao使shi用yong兩liang個ge觸chu發fa器qi、邏輯判定及時間或事件數量的複雜公式。

源自電腦編程領域的IF-THEN-ELSE構成了這類觸發結構的概念模型。如圖1所示


，這些語句還包括其它判定符(如A和B之間的定時器/計數器)。不管B事件是否發生

，在A事件之後隨時都可以發生複位。
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使用兩個觸發器找到一個脈衝

本文通過最新磁盤驅動器設計項目來介紹全麵對稱的雙觸發係統。

本係統中，讀/寫電路中的一個單元設計成在每個有效係統寫入啟動(WE)周期中執行一串32條寫入命令。圖2描述了較大的周期時間與導致數據寫入的各個脈衝的關係。
在這一新興設計中，由於某些周期中發生了額外的脈衝，導致間歇性錯誤。盡管沒有任何方式預測什麼時候會發生第33個脈衝，但通過某種手段捕獲不同的33個脈衝的順序可以更簡便地識別可能相關的其它係統事件。

一種解決方案是使用傳統邊沿觸發器采集多次重複的WE周期及相關的寫入脈衝順序，檢測每個WEzhouqideqianyan，ranhoushoudonggundongtongguoshuju
，zhaodaoyouwentidezhouqi。zhezhongfangfahaoshichang
，erqiebunengbaozhengzaishiboqiboxingdecunchurongliangfanweineicuowumaichongzhichuxianyici。gongchengshigengxiwangdejiejuefanganshizhizaifasheng33個ge脈mai衝chong周zhou期qi時shi觸chu發fa采cai集ji。其qi好hao處chu在zai於yu，感gan興xing趣qu的de周zhou期qi將jiang自zi動dong顯xian示shi在zai屏ping幕mu上shang，而er不bu需xu麻ma煩fan的de手shou動dong搜sou索suo。當dang然ran還hai會hui存cun儲chu觸chu發fa事shi件jian前qian和he觸chu發fa事shi件jian後hou的de相xiang關guan數shu據ju，但dan是shi觸chu發fa發fa生sheng的de簡jian單dan事shi實shi證zheng明ming了le存cun在zai33個脈衝周期。

這也正是雙觸發係統必不可少的地方。在這種情況下，磁盤驅動器設計人員需要設置一個相關觸發器，其中WE信號的前沿(正向沿)作為A觸發事件
，而後沿則作為複位條件。

在這一過程中，A事件啟動延遲計數器，計算脈衝數量。一旦產生了32個脈衝，它會使B觸發器監測第33個脈衝。當檢測到特定脈寬時，B係統便設成觸發采集

，這時，示波器觸發並記錄數據。如果沒有第33個脈衝，複位條件會重新準備A觸發器

，再次啟動整個流程。

如果B觸發器隻限於邊沿檢測，那麼這種方法是不可能實現的。在這一過程中，不應忽視複位功能值，因為它決定著如果未能發生相應的A事件和B事件組合，示波器及其用戶不會一直等下去。

反常的第33個(ge)脈(mai)衝(chong)是(shi)電(dian)路(lu)中(zhong)其(qi)它(ta)地(di)方(fang)邏(luo)輯(ji)設(she)計(ji)錯(cuo)誤(wu)的(de)結(jie)果(guo)。由(you)於(yu)可(ke)靠(kao)的(de)偏(pian)離(li)脈(mai)衝(chong)檢(jian)測(ce)方(fang)法(fa)，設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)能(neng)夠(gou)使(shi)用(yong)邏(luo)輯(ji)判(pan)定(ding)，進(jin)一(yi)步(bu)縮(suo)小(xiao)觸(chu)發(fa)條(tiao)件(jian)，進(jin)而(er)找(zhao)到(dao)故(gu)障(zhang)所(suo)在(zai)。

檢測通路間偏移

許(xu)多(duo)串(chuan)行(xing)通(tong)信(xin)技(ji)術(shu)開(kai)始(shi)時(shi)采(cai)用(yong)單(dan)通(tong)道(dao)串(chuan)行(xing)傳(chuan)輸(shu)結(jie)構(gou)，後(hou)來(lai)又(you)演(yan)變(bian)成(cheng)增(zeng)加(jia)多(duo)條(tiao)同(tong)步(bu)傳(chuan)輸(shu)通(tong)路(lu)


，以(yi)提(ti)供(gong)更(geng)高(gao)的(de)數(shu)據(ju)速(su)率(lv)。這(zhe)些(xie)通(tong)路(lu)並(bing)不(bu)以(yi)並(bing)行(xing)總(zong)線(xian)的(de)方(fang)式(shi)同(tong)步(bu)，因(yin)為(wei)數(shu)據(ju)將(jiang)在(zai)目(mu)的(de)設(she)備(bei)中(zhong)重(zhong)新(xin)對(dui)準(zhun)。但(dan)是(shi)

，通(tong)過(guo)串(chuan)行(xing)鏈(lian)路(lu)傳(chuan)送(song)的(de)相(xiang)關(guan)數(shu)據(ju)分(fen)組(zu)之(zhi)間(jian)允(yun)許(xu)的(de)延(yan)遲(chi)或(huo)偏(pian)移(yi)有(you)限(xian)定(ding)極(ji)限(xian)

，不(bu)能(neng)遵(zun)守(shou)這(zhe)一(yi)極(ji)限(xian)稱(cheng)為(wei)“通路超限”。

在zai最zui基ji本ben的de形xing式shi下xia，超chao限xian測ce量liang由you其qi中zhong一yi條tiao數shu據ju流liu上shang觸chu發fa的de一yi個ge字zi符fu與yu相xiang鄰lin通tong路lu中zhong的de相xiang對dui數shu據ju偏pian移yi組zu成cheng。但dan偏pian移yi可ke能neng會hui隨sui著zhe時shi間jian變bian化hua，在zai某mou個ge時shi間jian點dian位wei於yu容rong限xian範fan圍wei內nei的de通tong路lu在zai另ling一yi個ge時shi間jian點dian可ke能neng會hui越yue過guo邊bian界jie
，所suo以yi關guan鍵jian是shi長chang期qi內nei的de偏pian移yi行xing為wei。

全功能雙觸發係統的示波器為監測偏移變化提供了一個強大的工具。它可以檢測任何時間內任意兩條通路之間的時間偏移，可以是幾ns，也可以是幾天。同時還可以在顯示屏上捕獲超出偏移時間範圍的事件，並使用儀器的采集計數器計算事件的數量。
圖3是對落入8 ns時間窗口內任何地方的偏移測量進行合格/不合格測試的實例。設置如下：

A事件是通路0上的逗號字符。由於它具有可預測的脈寬，因此可以使用脈寬觸發格式檢測到逗號。

B事件是通路1中的逗號字符，通過在B係統中定義脈寬觸發器捕獲。

A觸發器和B觸發器之間的程控延遲設為16.8 ns，這是被測設備的技術指標。也既是窗口的“早期”邊界。

複位時間值設為24.8 ns
，這是總線標準允許的容限

，既是窗口的另一條邊界。

在這種情況下，如果檢測到A事件，那麼在通路1的事件偏移落在16.8 ns和24.8 ns之間時將觸發B觸發器。如果在24.8 ns極限到期前沒有檢測到任何B事件，那麼儀器將重新準備A觸發器，開始查找新的周期。在圖3中
，通過采集發現兩條通路之間的偏移是19.8 ns。
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監測信標

許多串行通信設備通過傳輸由專門分組包的包頭和可變長度數據塊組成的“信標”xinhao，laibiaomingqicunzaiyutongxinxindaoshang。youshizhexieshebeihuizaicuowuzhuangtaixiakaiji
，binghuichuansongyigexinbiao
，qizhongbaohanyushebeizhuangtaiyouguandeewaixinxi，zheshikenenghuidaozhixinbiaochangyuzhengchangshichang。erxinbiaoxinhaodezuidachangdushidaduoshushebeizhibiaodezuchengbufen，yincibixujianzharenhechaoxiantedian。juyouquangongnengA觸發係統和B觸發係統的示波器可以解決這種測量問題。圖4是檢測到信標寬度超限時采集設置的屏幕圖。

A事件觸發器設成檢測信標信號包頭分組中的逗號字符 (K28.5
，8b/10b格式)。為此，要使用脈寬觸發格式。有效的A事件定義為由逗號字符中五個二進製1或0組成的總脈寬。

在“正確”信標信號的最大寬度上設置A-B的延遲時間。B觸發器直到延遲已過時才開始評估其條件，這時信標應該空閑。

B事件觸發器設置為超時。在觸發係統的語言中，也就是定義為沒有發生轉換的一段時間
，換句話說是沒有信號。如果在應該為“無”時檢測到信標活動，B觸發器將會被觸發。

複位條件也用時間表示。它定義了測量感興趣的周期時的結束時間。設為3.0 ms，其主要作用是讓A觸發器準備另一次采集。

在上麵彙總的觸發條件下，示波器將很容易地檢測到信標寬度錯誤，進而揭示出設計中的問題。

結語

以yi上shang應ying用yong實shi例li依yi賴lai兩liang個ge強qiang健jian的de對dui稱cheng觸chu發fa係xi統tong並bing排pai工gong作zuo。這zhe些xie實shi例li說shuo明ming了le通tong過guo靈ling活huo的de兩liang級ji觸chu發fa係xi統tong怎zen樣yang觀guan察cha在zai當dang前qian快kuai速su數shu字zi設she備bei中zhong產chan生sheng信xin號hao和he錯cuo誤wu的de複fu雜za相xiang關guan性xing。帶dai有you對dui稱chengA觸發和B觸發的現代數字示波器為迎接這些棘手的測量挑戰及其它問題提供了理想的手段。