混合信號(hào)示波器數(shù)字設(shè)計(jì)的查錯(cuò)
數(shù)字線D0連接到觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸入端(D)。D1顯示的是時(shí)鐘，D2顯示的是Q輸出。與此同時(shí)，模擬通道C1、C3和C4分別連接到相同的點(diǎn)。這些波形顯示在4的左側(cè)。Q輸出(D2)的周期和寬度用參數(shù)P1和P2進(jìn)行測(cè)量。示波器的時(shí)基被設(shè)為采集大約5000個(gè)時(shí)鐘脈沖。
蹤跡F1是周期測(cè)量的軌跡，顯示在數(shù)字顯示器下方的左上側(cè)柵格中。這個(gè)軌跡顯示了作為與源軌跡在時(shí)間上同步的函數(shù)的D2周期。光標(biāo)標(biāo)識(shí)了蹤跡指示、并且周期值增加的點(diǎn)。所有軌跡都經(jīng)過(guò)縮放處于大Q輸出周期的位置，縮放后的軌跡顯示在顯示器的右側(cè)。
代表錯(cuò)誤時(shí)鐘觸發(fā)的數(shù)據(jù)信號(hào)的長(zhǎng)周期顯示在右上柵格中的數(shù)字軌跡中。軌跡Z4中也顯示了模擬軌跡C4的縮放結(jié)果。參數(shù)P3測(cè)量的是數(shù)據(jù)C1和時(shí)鐘C3之間的建立時(shí)間。統(tǒng)計(jì)結(jié)果再次表明，小建立時(shí)間要比標(biāo)稱值短20%。F2中的建立時(shí)間蹤跡顯示，這個(gè)縮短的建立時(shí)間是與擴(kuò)展周期同步發(fā)生的。
這是發(fā)現(xiàn)此類問(wèn)題的一種方法。另外一種方法是使用被稱為WaveScan的示波器內(nèi)置搜索工具，注意，大多數(shù)混合信號(hào)示波器都具有某種形式的搜索工具。
搜索工具可以在很長(zhǎng)的記錄中搜索，尋找邊沿、不穩(wěn)定邊沿、超短幀、串行數(shù)據(jù)案、并行(總線)數(shù)據(jù)案或測(cè)量數(shù)據(jù)。在本例中，我們搜索在D3上測(cè)得的超過(guò)250ns的周期。當(dāng)滿足這種條件時(shí)，它會(huì)停止采集，顯示數(shù)字源軌跡，并對(duì)源軌跡進(jìn)行縮放。異常情況用紅色高亮顯示，測(cè)量到的異常值顯示在相鄰的表中。一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，模擬軌跡將被打開，以便觀察引起問(wèn)題的物理層問(wèn)題，就像我們以前做的那樣。
混合信號(hào)示波器可以讓你觀察多達(dá)16條數(shù)字軌跡，數(shù)量要比模擬通道多。8條數(shù)字軌跡記錄了兩個(gè)級(jí)聯(lián)的8位移位寄存器的工作過(guò)程，這些移位寄存器是偽隨機(jī)二元序列發(fā)生器的核心電路。首先需要注意，軌跡標(biāo)簽是定制過(guò)的，用于反應(yīng)電路中的功能。我們能夠看到時(shí)鐘和串行數(shù)據(jù)輸入以及來(lái)自移位寄存器的A和B部分的Q6、Q7和Q8輸出。我們可以看作是從左到右經(jīng)過(guò)從串行輸入軌跡開始的所有16級(jí)電路傳播的“長(zhǎng)－短”案(從頂部數(shù)第二個(gè))。
參數(shù)P1使用選通延時(shí)參數(shù)測(cè)量串行輸入軌跡上從觸發(fā)器開始到案末端下降沿的時(shí)間。對(duì)Q6-A軌跡上的那個(gè)邊沿做類似的測(cè)量。將參數(shù)公式用于P3計(jì)算這兩個(gè)邊沿之間的時(shí)間差，結(jié)果是515.3 μs。參數(shù)P4測(cè)量時(shí)鐘周期。P5中的參數(shù)公式用于將時(shí)鐘周期乘以6，以驗(yàn)證從串行輸入到Q6-A的期望延時(shí)，果是515.3 μs就是正確的操作。輸出Q7-A和Q8-A表明增加了一個(gè)時(shí)鐘周期的延時(shí)。通過(guò)類似的方式還可以驗(yàn)證所有16級(jí)電路的正確傳播延時(shí)。
混合信號(hào)示波器的數(shù)字軌跡功能可以用來(lái)采集來(lái)自I2C、SPI和其它低頻串行標(biāo)準(zhǔn)的串行數(shù)據(jù)，7所示。這里的D0包含SPI數(shù)據(jù)，D1是SPI時(shí)鐘信號(hào)。解碼器將這些波形用作源軌跡，以便解碼數(shù)據(jù)內(nèi)容，并用藍(lán)色軌跡覆蓋層和隨附表格顯示出來(lái)。解碼數(shù)據(jù)可以用ASCII、二進(jìn)制或16進(jìn)制顯示。表格也列出了相對(duì)于觸發(fā)器的數(shù)據(jù)包位置，以及每個(gè)解碼出的字節(jié)的比特率。
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