解決嵌入式係統信號調試的五個階段難題
發布時間:2020-06-12 來源:泰克科技 責任編輯:wenwei
【導讀】示波器是shi工gong程cheng師shi必bi備bei工gong具ju,用yong來lai幫bang助zhu工gong程cheng師shi快kuai速su發fa現xian問wen題ti和he解jie決jue問wen題ti。近jin幾ji年nian,伴ban隨sui測ce試shi信xin號hao頻pin率lv越yue來lai越yue快kuai,需xu要yao調tiao試shi的de信xin號hao類lei型xing越yue來lai越yue多duo,嵌qian入ru式shi係xi統tong結jie構gou越yue來lai越yue複fu雜za的de趨qu勢shi,作zuo為wei工gong程cheng師shi的de調tiao試shi夥huo伴ban,示shi波bo器qi的de功gong能neng與yu效xiao率lv需xu求qiu也ye在zai不bu斷duan的de提ti升sheng。
泰(tai)克(ke)與(yu)百(bai)餘(yu)位(wei)工(gong)程(cheng)師(shi)溝(gou)通(tong)了(le)解(jie)他(ta)們(men)的(de)調(tiao)試(shi)工(gong)作(zuo)習(xi)慣(guan)後(hou),可(ke)以(yi)總(zong)結(jie)出(chu)一(yi)套(tao)完(wan)整(zheng)的(de)調(tiao)試(shi)工(gong)作(zuo)流(liu)程(cheng),讓(rang)我(wo)們(men)一(yi)起(qi)看(kan)一(yi)看(kan)如(ru)何(he)充(chong)分(fen)利(li)用(yong)新(xin)一(yi)代(dai)示(shi)波(bo)器(qi)對(dui)複(fu)雜(za)嵌(qian)入(ru)式(shi)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)快(kuai)速(su),準(zhun)確(que),高(gao)效(xiao)的(de)調(tiao)試(shi)。

第一階段:測試準備
選xuan擇ze正zheng確que的de示shi波bo器qi與yu探tan頭tou,不bu僅jin僅jin是shi嵌qian入ru式shi信xin號hao調tiao試shi的de第di一yi步bu也ye是shi進jin行xing所suo有you測ce試shi的de第di一yi步bu。大da部bu分fen情qing況kuang下xia,測ce試shi信xin號hao並bing非fei直zhi接jie導dao入ru示shi波bo器qi,而er是shi通tong過guo探tan頭tou來lai連lian接jie。示shi波bo器qi的de選xuan擇ze,要yao根gen據ju測ce試shi信xin號hao的de速su率lv、幅值、波形等特點選擇您測試所需的帶寬、采樣率及記錄長度。
探頭選擇也尤為重要,可靠豐富的探頭是測試的保證。首先,通過選擇不同類型的探頭擴展係統測試信號類型,如電壓、電流、邏輯信號、光電信號、射頻信號等等;其次,連接便捷性。示波器探頭有各種連接方法,鉤子,夾子,鉗口,探針等等,從而實現信號測試點的輕鬆連接;第di三san,信xin號hao保bao真zhen度du。探tan頭tou接jie入ru被bei測ce電dian路lu,會hui對dui原yuan始shi電dian路lu有you一yi定ding程cheng度du的de影ying響xiang,所suo以yi對dui於yu某mou些xie測ce試shi電dian路lu需xu要yao特te定ding的de阻zu抗kang配pei合he。如ru高gao頻pin信xin號hao一yi般ban要yao求qiu50歐姆阻抗,視頻信號要求75歐姆阻抗,很多的電源信號需要高達幾M甚至幾十M的高阻才能實現準確測試。


第二階段:發現異常
什麼樣的信號稱之為異常?幅值異常、脈寬異常、有毛刺等等,總而言之區別於正常信號的都可以稱為異常信號!不定時的出現異常信號更是給工程師的測試工作雪上加霜。
在受訪的工程師中,90%的de人ren表biao示shi,在zai使shi用yong示shi波bo器qi進jin行xing信xin號hao調tiao試shi時shi,捕bu獲huo異yi常chang信xin號hao是shi最zui難nan的de,尤you其qi是shi偶ou發fa的de異yi常chang信xin號hao,他ta們men希xi望wang示shi波bo器qi廠chang家jia能neng針zhen對dui性xing設she計ji功gong能neng幫bang忙mang解jie決jue這zhe個ge問wen題ti。
泰克新一代示波器的兩個功能可以快速發現異常信號。第一“Fast Acquision”快速捕獲功能。這個功能可以使示波器波形捕獲率能大大提升,最高實現捕獲50萬次波形/秒,發現快速異常信號概率提升100倍。以下是測試對比圖。

無wu限xian餘yu暉hui功gong能neng,打da開kai該gai功gong能neng示shi波bo器qi將jiang探tan頭tou接jie入ru的de波bo形xing在zai示shi波bo器qi屏ping幕mu上shang留liu下xia一yi個ge痕hen跡ji,保bao持chi時shi間jian可ke以yi用yong戶hu自zi定ding義yi,最zui長chang可ke以yi是shi無wu限xian時shi間jian。除chu了le留liu下xia痕hen跡ji,還hai有you一yi個ge好hao處chu,圖tu形xing可ke以yi進jin行xing色se溫wen區qu別bie顯xian示shi,暖nuan色se調tiao如ru紅hong色se是shi說shuo明ming該gai區qu域yu波bo形xing重zhong複fu次ci數shu多duo,冷leng色se調tiao如ru藍lan色se代dai表biao的de是shi該gai區qu域yu波bo形xing出chu現xian次ci數shu少shao,輕qing鬆song分fen辨bian異yi常chang及ji正zheng常chang信xin號hao。
無wu線xian餘yu暉hui,一yi鍵jian開kai啟qi,無wu需xu設she定ding觸chu發fa條tiao件jian,餘yu暉hui保bao持chi時shi間jian自zi定ding義yi,最zui長chang可ke以yi無wu窮qiong大da時shi間jian保bao持chi,解jie放fang工gong程cheng師shi雙shuang手shou,輕qing鬆song查zha看kan和he測ce量liang異yi常chang信xin號hao波bo形xing特te征zheng。
第三階段:捕獲異常
不(bu)同(tong)的(de)測(ce)試(shi)場(chang)景(jing)都(dou)有(you)不(bu)同(tong)特(te)征(zheng)的(de)信(xin)號(hao)需(xu)要(yao)捕(bu)獲(huo),特(te)殊(shu)異(yi)常(chang)信(xin)號(hao)捕(bu)獲(huo)需(xu)求(qiu)變(bian)得(de)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo),這(zhe)就(jiu)需(xu)要(yao)工(gong)程(cheng)師(shi)有(you)足(zu)夠(gou)的(de)經(jing)驗(yan)設(she)定(ding)不(bu)同(tong)的(de)觸(chu)發(fa)方(fang)法(fa),捕(bu)獲(huo)自(zi)己(ji)想(xiang)要(yao)的(de)信(xin)號(hao)。
示波器的高級觸發功能,可以幫助工程師實現設定不同觸發方式捕獲異常信號。泰克示波器不斷增強觸發功能以滿足信號捕獲需求。 如新一代示波器MSO5係列提供如邊沿、脈寬、欠幅、邏輯、窗口等24種觸發方式(包含14個是數字通道及總線觸發)滿足日常信號捕獲的需求。
觸chu發fa得de到dao異yi常chang信xin號hao,如ru何he捕bu獲huo?捕bu獲huo能neng力li又you是shi對dui示shi波bo器qi的de一yi大da考kao驗yan。示shi波bo器qi的de記ji錄lu長chang度du及ji分fen段duan存cun儲chu功gong能neng是shi考kao量liang示shi波bo器qi捕bu獲huo能neng力li的de重zhong要yao因yin素su。泰tai克ke新xin一yi代dai示shi波bo器qi記ji錄lu長chang度du基ji本ben在zai幾ji十shiM點,可實現對信號高采樣長時間的連續捕獲。
推薦兩個捕獲信號非常有用的功能:欠幅觸發,分段存儲。
欠幅觸發。幅值異常,慣用的邊沿觸發功能能解決一些問題,但是對於某些隱藏在連續的幾個脈衝裏的幅值異常信號就非常困難(因為正常信號符合邊沿觸發條件)。“欠幅觸發”,它ta是shi針zhen對dui幅fu值zhi異yi常chang的de信xin號hao設she定ding的de,可ke以yi設she定ding高gao低di兩liang條tiao電dian平ping線xian,隻zhi要yao幅fu值zhi在zai兩liang條tiao線xian之zhi間jian就jiu能neng觸chu發fa,大da大da準zhun確que定ding位wei了le需xu要yao的de波bo形xing,當dang然ran這zhe個ge觸chu發fa條tiao件jian還hai支zhi持chi對dui脈mai衝chong設she定ding符fu合he的de條tiao件jian,可ke以yi更geng靈ling活huo的de捕bu獲huo特te定ding波bo形xing。 這zhe個ge功gong能neng很hen大da程cheng度du應ying用yong在zai邏luo輯ji信xin號hao調tiao試shi,因yin為wei邏luo輯ji信xin號hao高gao低di電dian平ping靠kao閾yu值zhi來lai判pan定ding,這zhe樣yang幅fu值zhi異yi常chang很hen容rong易yi引yin起qi高gao低di電dian平ping判pan定ding及ji解jie碼ma錯cuo誤wu,是shi真zhen正zheng混hun合he信xin號hao調tiao試shi的de利li器qi。

分段存儲。長記錄長度,好處非常明顯,同樣的采樣率可以連續捕獲更長時間波形,或者同樣的波形時間,可以設置更高采樣率采集。“分段存儲”最大化利用記錄長度,可以連續捕獲滿足觸發條件多個波形,從而進行分析異常信號出現的周期,是否每次信號特征都相同,支持高達5萬次波形采集。

第四階段:搜索信號
長記錄長度示波器有很多好處,但是也帶來一些問題,如以前工程師一次捕獲就是幾個、幾(ji)十(shi)個(ge)周(zhou)期(qi)的(de)信(xin)號(hao),所(suo)以(yi)花(hua)費(fei)幾(ji)分(fen)鍾(zhong)也(ye)就(jiu)可(ke)以(yi)分(fen)析(xi)完(wan)成(cheng),但(dan)是(shi)現(xian)在(zai)示(shi)波(bo)器(qi)記(ji)錄(lu)長(chang)度(du)提(ti)升(sheng)了(le)幾(ji)萬(wan)倍(bei),也(ye)就(jiu)意(yi)味(wei)著(zhe)可(ke)能(neng)會(hui)一(yi)次(ci)性(xing)捕(bu)獲(huo)幾(ji)萬(wan)個(ge)周(zhou)期(qi)的(de)波(bo)形(xing),工(gong)程(cheng)師(shi)一(yi)次(ci)捕(bu)獲(huo)可(ke)能(neng)需(xu)要(yao)花(hua)費(fei)半(ban)個(ge)小(xiao)時(shi)或(huo)者(zhe)更(geng)長(chang)時(shi)間(jian)用(yong)於(yu)查(zha)找(zhao)自(zi)己(ji)需(xu)要(yao)的(de)波(bo)形(xing)。效(xiao)率(lv)低(di),浪(lang)費(fei)工(gong)程(cheng)師(shi)的(de)時(shi)間(jian)。
大家都知道上網使用搜索功能可以大大提升效率,找到自己感興趣的頁麵或者信息。 這裏介紹一種示波器的“搜索”功能。簡單的講,觸發後捕獲一段時間的波形,可以通到“搜索”設置條件,快速定位和標識滿足條件的波形位置,這樣就可以針對性的查看該位置波形,從而大大提升效率。
如果通過眼睛查看多達幾千上萬的波形,是非常辛苦的,且非常容易導致人為的漏失。 分析信號耗費時間長。提供波形列表,能幫助進行分析信號出現的周期,從而得到信號出現的規律,如串擾等。

第五階段:信號分析
示shi波bo器qi都dou具ju有you基ji本ben的de測ce量liang功gong能neng,可ke以yi幫bang忙mang用yong戶hu進jin行xing快kuai速su的de自zi動dong測ce試shi,如ru基ji本ben的de幅fu值zhi,頻pin率lv,周zhou期qi等deng參can數shu。但dan是shi現xian在zai因yin為wei信xin號hao越yue來lai越yue複fu雜za,很hen多duo工gong程cheng師shi希xi望wang能neng實shi現xian信xin號hao自zi定ding義yi測ce試shi,如ru指zhi定ding波bo形xing位wei置zhi測ce量liang,測ce量liang不bu僅jin隻zhi了le解jie參can數shu還hai希xi望wang能neng了le解jie多duo周zhou期qi的de變bian化hua趨qu勢shi,分fen布bu等deng信xin息xi。
示波器可以提供更加高級的自動測量功能,支持多達36種自動測試參數。並且支持測試項目的趨勢圖測試和直方圖顯示。

支持Gate 選(xuan)通(tong)功(gong)能(neng),用(yong)戶(hu)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)光(guang)標(biao)自(zi)行(xing)指(zhi)定(ding)自(zi)動(dong)測(ce)試(shi)波(bo)形(xing)的(de)區(qu)域(yu),實(shi)現(xian)靈(ling)活(huo)測(ce)量(liang)。測(ce)試(shi)項(xiang)目(mu)支(zhi)持(chi)趨(qu)勢(shi)圖(tu)顯(xian)示(shi),可(ke)以(yi)顯(xian)示(shi)頻(pin)率(lv),周(zhou)期(qi),幅(fu)值(zhi)等(deng)隨(sui)周(zhou)期(qi)的(de)變(bian)化(hua),從(cong)而(er)幫(bang)忙(mang)工(gong)程(cheng)師(shi)快(kuai)速(su),準(zhun)確(que),靈(ling)活(huo)的(de)進(jin)行(xing)深(shen)度(du)分(fen)析(xi)。

支持光標測試,用戶客戶指定對屏幕不同波形之間在幅值和時間的相關測試。

示波器也支持很多高級分析功能,如電源分析軟件、抖動及高級眼圖功能測試,高速信號如以太網、USB、DDR、MIPI等一致性測試。

隨(sui)著(zhe)科(ke)技(ji)的(de)進(jin)步(bu),新(xin)技(ji)術(shu)被(bei)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong),對(dui)測(ce)試(shi)儀(yi)器(qi)行(xing)業(ye)提(ti)出(chu)了(le)新(xin)的(de)挑(tiao)戰(zhan)。作(zuo)為(wei)最(zui)傳(chuan)統(tong)的(de)測(ce)試(shi)係(xi)統(tong)示(shi)波(bo)器(qi)也(ye)必(bi)須(xu)與(yu)時(shi)俱(ju)進(jin),為(wei)出(chu)現(xian)在(zai)嵌(qian)入(ru)式(shi)係(xi)統(tong)調(tiao)試(shi)的(de)五(wu)個(ge)階(jie)段(duan):測(ce)試(shi)準(zhun)備(bei),發(fa)現(xian)異(yi)常(chang),捕(bu)獲(huo)異(yi)常(chang),搜(sou)索(suo)信(xin)號(hao),分(fen)析(xi)信(xin)號(hao)的(de)難(nan)題(ti),推(tui)出(chu)高(gao)效(xiao)的(de),有(you)針(zhen)對(dui)性(xing)的(de)功(gong)能(neng),輕(qing)鬆(song)解(jie)決(jue)調(tiao)試(shi)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)各(ge)種(zhong)挑(tiao)戰(zhan),實(shi)現(xian)更(geng)快(kuai),更(geng)準(zhun),更(geng)可(ke)靠(kao)的(de)調(tiao)試(shi)。
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