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作者：泰克科技 示波器是工程師必備工具，用來(lái)幫助工程師快速發(fā)現問(wèn)題和解決問(wèn)題。近幾年，伴隨測試信號頻率越來(lái)越快，需要調試的信號類(lèi)型越來(lái)越多，嵌入式系統結構越來(lái)越復雜的趨勢，作為工程師的調試伙伴，示波器的功能與效率需求也在不斷的提升。 泰克與百余位工程師溝通了解他們的調試工作習慣后，可以總結出一套完整的調試工作流程，讓我們一起看一看如何充分利用新一代示波器對復雜嵌入式系統進(jìn)行快速，準確，高效的調試。 
第一階段：測試準備 選擇正確的示波器與探頭，不僅僅是嵌入式信號調試的第一步也是進(jìn)行所有測試的第一步。大部分情況下，測試信號并非直接導入示波器，而是通過(guò)探頭來(lái)連接。示波器的選擇，要根據測試信號的速率、幅值、波形等特點(diǎn)選擇您測試所需的帶寬、采樣率及記錄長(cháng)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(guò)選擇不同類(lèi)型的探頭擴展系統測試信號類(lèi)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(shí)現信號測試點(diǎn)的輕松連接；第三，信號保真度。探頭接入被測電路，會(huì )對原始電路有一定程度的影響，所以對于某些測試電路需要特定的阻抗配合。如高頻信號一般要求50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(shí)現準確測試。
第二階段：發(fā)現異常 什么樣的信號稱(chēng)之為異常？幅值異常、脈寬異常、有毛刺等等，總而言之區別于正常信號的都可以稱(chēng)為異常信號！不定時(shí)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(fǎng)的工程師中，90%的人表示，在使用示波器進(jìn)行信號調試時(shí)，捕獲異常信號是最難的，尤其是偶發(fā)的異常信號，他們希望示波器廠(chǎng)家能針對性設計功能幫忙解決這個(gè)問(wèn)題。 泰克新一代示波器的兩個(gè)功能可以快速發(fā)現異常信號。第一“Fast Acquision”快速捕獲功能。這個(gè)功能可以使示波器波形捕獲率能大大提升，最高實(shí)現捕獲50萬(wàn)次波形/秒，發(fā)現快速異常信號概率提升100倍。以下是測試對比圖。
無(wú)限余暉功能，打開(kāi)該功能示波器將探頭接入的波形在示波器屏幕上留下一個(gè)痕跡，保持時(shí)間可以用戶(hù)自定義，最長(cháng)可以是無(wú)限時(shí)間。除了留下痕跡，還有一個(gè)好處，圖形可以進(jìn)行色溫區別顯示，暖色調如紅色是說(shuō)明該區域波形重復次數多，冷色調如藍色代表的是該區域波形出現次數少，輕松分辨異常及正常信號。 無(wú)線(xiàn)余暉，一鍵開(kāi)啟，無(wú)需設定觸發(fā)條件，余暉保持時(shí)間自定義，最長(cháng)可以無(wú)窮大時(shí)間保持，解放工程師雙手，輕松查看和測量異常信號波形特征。 第三階段：捕獲異常 不同的測試場(chǎng)景都有不同特征的信號需要捕獲，特殊異常信號捕獲需求變得越來(lái)越多，這就需要工程師有足夠的經(jīng)驗設定不同的觸發(fā)方法，捕獲自己想要的信號。 示波器的高級觸發(fā)功能，可以幫助工程師實(shí)現設定不同觸發(fā)方式捕獲異常信號。泰克示波器不斷增強觸發(fā)功能以滿(mǎn)足信號捕獲需求。 如新一代示波器MSO5系列提供如邊沿、脈寬、欠幅、邏輯、窗口等24種觸發(fā)方式（包含14個(gè)是數字通道及總線(xiàn)觸發(fā)）滿(mǎn)足日常信號捕獲的需求。 觸發(fā)得到異常信號，如何捕獲？捕獲能力又是對示波器的一大考驗。示波器的記錄長(cháng)度及分段存儲功能是考量示波器捕獲能力的重要因素。泰克新一代示波器記錄長(cháng)度基本在幾十M點(diǎn)，可實(shí)現對信號高采樣長(cháng)時(shí)間的連續捕獲。 推薦兩個(gè)捕獲信號非常有用的功能：欠幅觸發(fā)，分段存儲。 欠幅觸發(fā)。幅值異常，慣用的邊沿觸發(fā)功能能解決一些問(wèn)題，但是對于某些隱藏在連續的幾個(gè)脈沖里的幅值異常信號就非常困難（因為正常信號符合邊沿觸發(fā)條件）�！扒贩|發(fā)”，它是針對幅值異常的信號設定的，可以設定高低兩條電平線(xiàn)，只要幅值在兩條線(xiàn)之間就能觸發(fā)，大大準確定位了需要的波形，當然這個(gè)觸發(fā)條件還支持對脈沖設定符合的條件，可以更靈活的捕獲特定波形。 這個(gè)功能很大程度應用在邏輯信號調試，因為邏輯信號高低電平靠閾值來(lái)判定，這樣幅值異常很容易引起高低電平判定及解碼錯誤，是真正混合信號調試的利器。
分段存儲。長(cháng)記錄長(cháng)度，好處非常明顯，同樣的采樣率可以連續捕獲更長(cháng)時(shí)間波形，或者同樣的波形時(shí)間，可以設置更高采樣率采集�！胺侄未鎯Α弊畲蠡糜涗涢L(cháng)度，可以連續捕獲滿(mǎn)足觸發(fā)條件多個(gè)波形，從而進(jìn)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(wàn)次波形采集。
第四階段：搜索信號 長(cháng)記錄長(cháng)度示波器有很多好處，但是也帶來(lái)一些問(wèn)題，如以前工程師一次捕獲就是幾個(gè)、幾十個(gè)周期的信號，所以花費幾分鐘也就可以分析完成，但是現在示波器記錄長(cháng)度提升了幾萬(wàn)倍，也就意味著(zhù)可能會(huì )一次性捕獲幾萬(wàn)個(gè)周期的波形，工程師一次捕獲可能需要花費半個(gè)小時(shí)或者更長(cháng)時(shí)間用于查找自己需要的波形。效率低，浪費工程師的時(shí)間。 大家都知道上網(wǎng)使用搜索功能可以大大提升效率，找到自己感興趣的頁(yè)面或者信息。 這里介紹一種示波器的“搜索”功能。簡(jiǎn)單的講，觸發(fā)后捕獲一段時(shí)間的波形，可以通到“搜索”設置條件，快速定位和標識滿(mǎn)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(guò)眼睛查看多達幾千上萬(wàn)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(shí)間長(cháng)。提供波形列表，能幫助進(jìn)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 示波器都具有基本的測量功能，可以幫忙用戶(hù)進(jìn)行快速的自動(dòng)測試，如基本的幅值，頻率，周期等參數。但是現在因為信號越來(lái)越復雜，很多工程師希望能實(shí)現信號自定義測試，如指定波形位置測量，測量不僅只了解參數還希望能了解多周期的變化趨勢，分布等信息。 示波器可以提供更加高級的自動(dòng)測量功能，支持多達36種自動(dòng)測試參數。并且支持測試項目的趨勢圖測試和直方圖顯示。
支持Gate 選通功能，用戶(hù)可以通過(guò)光標自行指定自動(dòng)測試波形的區域，實(shí)現靈活測量。測試項目支持趨勢圖顯示，可以顯示頻率，周期，幅值等隨周期的變化，從而幫忙工程師快速，準確，靈活的進(jìn)行深度分析。
支持光標測試，用戶(hù)客戶(hù)指定對屏幕不同波形之間在幅值和時(shí)間的相關(guān)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(dòng)及高級眼圖功能測試，高速信號如以太網(wǎng)、USB、DDR、MIPI等一致性測試。
隨著(zhù)科技的進(jìn)步，新技術(shù)被廣泛應用，對測試儀器行業(yè)提出了新的挑戰。作為最傳統的測試系統示波器也必須與時(shí)俱進(jìn)，為出現在嵌入式系統調試的五個(gè)階段：測試準備，發(fā)現異常，捕獲異常，搜索信號，分析信號的難題，推出高效的，有針對性的功能，輕松解決調試過(guò)程中的各種挑戰，實(shí)現更快，更準，更可靠的調試。 |
