混合信號示波器調(diào)試數(shù)字電路的技巧應(yīng)用

　　泰克MSO2000、MSO3000和MSO4000系列混合信號示波器不僅提供了泰克示波器的完美性能，還融合了16通道邏輯分析儀的基本功能，包括并行/串行總線協(xié)議解碼和觸發(fā)。MSO系列提供了首選工具，可以采用強大的數(shù)字觸發(fā)、高分辨率采集功能和分析工具，迅速調(diào)試數(shù)字電路。本應(yīng)用指南重點介紹檢驗和調(diào)試技巧，幫助您使用泰克MSO系列更高效地實現(xiàn)數(shù)字設(shè)計。

　　同一個MSO4000數(shù)字探頭適配夾上的混合邏輯家族(TTL &LVPECL)門限設(shè)置。上面三條通道是TTL信號，門限為1.40V;下面兩條通道是LVPECL信號，門限為2.00 V。

　　設(shè)置數(shù)字門限

　　混合信號示波器的數(shù)字通道把數(shù)字信號視為邏輯值高或邏輯值低，與數(shù)字電路查看信號的方式一模一樣。也就是說，只要振鈴、過沖和地電平反彈不導(dǎo)致邏輯跳變，那么這些模擬特點對MSO就不是問題。與邏輯分析儀一樣，MSO使用門限電壓，確定信號是邏輯值高還是邏輯值低。

　　MSO4000系列可以為每條通道獨立設(shè)置門限，適合調(diào)試帶有混合邏輯家族的電路。MSO4000在其中一個數(shù)字探頭適配夾上測量五個邏輯信號，它同時測量三個TTL(晶體管-晶體管邏輯)信號和兩個LVPECL (低壓正發(fā)射器-耦合邏輯)信號。

　　MSO2000和MSO3000系列則為每個探頭適配夾設(shè)置門限(一組8條通道)，因此TTL信號將位于第一個適配夾上，而LVPECL信號則位于第二個適配夾上。

　　定時采集和狀態(tài)采集

　　主要數(shù)字采集技術(shù)有兩種。第一種技術(shù)是定時采集，其中MSO以MSO采樣率確定的距離相等的時間對數(shù)字信號采樣。在每個樣點上，MSO存儲信號的邏輯狀態(tài)，創(chuàng)建信號的時序圖。

　　第二種數(shù)字采集技術(shù)是狀態(tài)采集。狀態(tài)采集規(guī)定了數(shù)字信號邏輯狀態(tài)有效穩(wěn)定的特殊時間，這在同步和時鐘輸入數(shù)字電路中十分常見。時鐘信號規(guī)定了信號狀態(tài)有效的時間。例如，對采用上升沿時鐘的D觸發(fā)裝置來說，輸入信號穩(wěn)定時間在時鐘上升沿周圍。對采用上升沿時鐘的D觸發(fā)裝置來說，輸出信號穩(wěn)定時間在時鐘下降沿周圍。由于同步電路的時鐘周期可能并不是固定的，因此狀態(tài)采集之間的時間可能并不均勻，這一點是它與定時采集的不同點。

　　邏輯分析儀同時提供了定時采集功能和狀態(tài)采集功能。混合信號示波器數(shù)字通道采集信號的方式與邏輯分析儀在定時采集模式下采集信號的方式類似，如圖2所示。泰克MSO系列把定時采集解碼成時鐘輸入總線顯示畫面和事件表，其與邏輯分析儀的狀態(tài)采集顯示畫面類似，在調(diào)試過程中為您提供重要信息。

　　帶色碼的數(shù)字波形顯示

　　數(shù)字定時波形看上去與模擬波形非常類似，但有一點除外，即它只顯示邏輯值高和低。定時采集分析的重點通常是確定具體時點的邏輯值，測量一個或多個波形上邊沿跳變之間的時間。為使分析變得更簡便，泰克MSO系列在數(shù)字波形上用藍色顯示邏輯值低，用綠色顯示邏輯值低，即使看不見跳變時，用戶仍能查看邏輯值。波形標(biāo)記顏色還與探頭色碼一致，可以更簡便地查看哪個信號與哪個測試點對應(yīng)。

　　數(shù)字定時波形可以分組，建立一條總線。一個數(shù)字信號被定義為最低有效位，其它數(shù)字信號表示二進制數(shù)值的其它位，直到最高有效位。然后MSO把總線解碼成二進制值或十六進制值。泰克MSO系列還建立一個事件表，把邏輯狀態(tài)顯示為二進制值或十六進制值。每種狀態(tài)都帶有時間標(biāo)記，簡化了時序測量工作。

　　泰克MSO系列使用時鐘輸入格式或非時鐘輸入格式解碼并行總線。對時鐘輸入解碼，MSO確定指定作為時鐘的信號的上升沿、下降沿或兩個沿上總線的邏輯狀態(tài)。這意味著只顯示總線上有效的跳變，而不包括數(shù)據(jù)無效時發(fā)生的任何跳變。對非時鐘輸入解碼，MSO在每個樣點上解碼總線，顯示總線上的每個跳變。在MSO使用時鐘輸入解碼時，解碼的總線顯示畫面和事件表與邏輯分析儀的狀態(tài)顯示畫面非常類似。由于總線解碼是采集后流程，因此您可以在分析過程中靈活地改變解碼格式。