使用泰克MSO2014數(shù)字熒光示波器調(diào)試混合信號(hào)嵌入式設(shè)計(jì)

引言
當(dāng)前的嵌入式設(shè)計(jì)工程師面臨著系統(tǒng)復(fù)雜程度日益提高的挑戰(zhàn)。典型的嵌入式設(shè)計(jì)可能會(huì)包括各種模擬信號(hào)、高速和低速串行數(shù)字通信、微處理器總線等等。I2C和SPI 等串行協(xié)議通常用于芯片間通信，但不能在所有應(yīng)用中代替并行總線。
微處理器、FPGA、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)等集成電路給當(dāng)前嵌入式設(shè)計(jì)帶來(lái)了獨(dú)特的測(cè)量挑戰(zhàn)。工程師可能需要解碼兩個(gè)IC之間的SPI總線，同時(shí)在同一塊系統(tǒng)電路板上觀察ADC的輸入和輸出。圖
1 是混合信號(hào)系統(tǒng)實(shí)例。
對(duì)配備MSO2014數(shù)字熒光示波器的工程師來(lái)說(shuō)，調(diào)試圖1所示的硬件是一件困難而又讓人畏縮的任務(wù)。許多工程師用慣了,MSO2014數(shù)字熒光示波器，同時(shí)為了節(jié)約時(shí)間，可能會(huì)選擇購(gòu)買(mǎi)三四臺(tái)示波器，以便一次探測(cè)多個(gè)信號(hào)。邏輯分析儀可以探測(cè)多
個(gè)數(shù)字信號(hào)，但調(diào)試任務(wù)非常復(fù)雜，使用邏輯分析儀所帶來(lái)的設(shè)置和學(xué)習(xí)過(guò)程有些不值得。幸運(yùn)的是，對(duì)面臨
這一任務(wù)的工程師，泰克MSO4000、MSO3000和MSO2000系列混合信號(hào)示波器(MSO)可以滿足他們的需求。泰克MSO系列把16通道邏輯分析儀的基本功能與泰克4通道示波器倍受信任的性能結(jié)合在一起。本應(yīng)用指南介紹了混合信號(hào)嵌入式設(shè)計(jì)的調(diào)試，演示了泰克MSO4000、MSO3000和MSO2000系列提供的業(yè)內(nèi)**的性能。
使用MSO 系列同時(shí)調(diào)試多個(gè)串行協(xié)議
嵌入式設(shè)計(jì)工程師通常使用串行協(xié)議，如I2C和SPI，以簡(jiǎn)化電路板上系統(tǒng)模塊之間的通信。這些串行協(xié)議可以
降低布線的復(fù)雜性，但傳統(tǒng)示波器一直很難調(diào)試其實(shí)現(xiàn)方案。設(shè)計(jì)人員一般會(huì)被迫手動(dòng)解碼采集的串行數(shù)據(jù)，
或從示波器導(dǎo)出數(shù)據(jù)，以進(jìn)行后期處理和解碼。使用示波器解碼串行數(shù)據(jù)可以為嵌入式設(shè)計(jì)工程師節(jié)約無(wú)數(shù)個(gè)小時(shí)的調(diào)試時(shí)間，允許工程師實(shí)時(shí)查看硬件和軟件的影響。
帶有探測(cè)點(diǎn)的采集子系統(tǒng)。
盡管MSO2014數(shù)字熒光示波器可以使用*多四條通道探測(cè)串行數(shù)據(jù)，但許多常用串行協(xié)議要求三條或三條以上的線。工程師通常需要同時(shí)解碼和顯示多條串行總線，觀測(cè)其時(shí)間相關(guān)性。泰克MSO系列把DPO系列的串行觸發(fā)和解碼功能與16條新增數(shù)字通道結(jié)合在一起。除I2C、SPI、CAN、LIN 和RS-232 外，MSO 系列還支持觸發(fā)和解碼RS-232和并行總線。MSO4000 和MSO3000系列還支持觸發(fā)和解碼I2S、左對(duì)齊、右對(duì)齊和TDM音頻總線。此外，M S O 3 0 00 系列還支持觸發(fā)和解碼FlexRay 總線。通過(guò)MSO系列示波器，工程師可以同時(shí)探測(cè)和解碼多條串行總線及自定義并行總線。下面的實(shí)例使用MSO 系列，調(diào)試圖1所示的嵌入式設(shè)計(jì)中復(fù)雜的多芯片通信錯(cuò)誤。
在系統(tǒng)*初調(diào)試過(guò)程中(如圖1所示)，系統(tǒng)偶爾遇到電路板上狀態(tài)LED指示燈表明發(fā)生故障的情況。狀態(tài)LED指示燈報(bào)告的錯(cuò)誤不明確，導(dǎo)致系統(tǒng)工程師不能確定問(wèn)題是由硬件導(dǎo)致的還是由軟件導(dǎo)致的。以前，類(lèi)似錯(cuò)誤
一直源于模擬復(fù)用器輸入上的信號(hào)質(zhì)量差，但工程師已經(jīng)成功更換了導(dǎo)致信號(hào)保真度問(wèn)題的硬件。由于系統(tǒng)工
程師懷疑錯(cuò)誤可能源于復(fù)用器輸入之外的其它來(lái)源，他決定探測(cè)到復(fù)用器的模擬輸入及多條數(shù)字總線，以**查看系統(tǒng)狀況。MSO系列為調(diào)試提供了4條模擬通道和16條數(shù)字通道，它連接到圖2 中標(biāo)為1-4 的信號(hào)上。

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