[使用泰克ＭＳＯ４０００系列混合信号示波器调试混合信号嵌入式设计（二）]泰克示波器

　　下一代数字波形显示帮助揭示问题 　　 　　在改动系统软件、校正上一节中介绍的地址漏洞后，嵌入式设计工程师继续测试更多的系统功能。在进行测试时，他注意到状态LED指示灯偶尔指明错误。与上一节中描述的错误不同，工程师不确定怎样重建看到的错误。错误似乎具有随机特点，不能隔离到系统的某个功能或子例程。
　　嵌入式设计工程师对错误的随机特点感到很迷惑，不确定从哪儿人手查找来源。查找错误来源的一个选项是使用示波器随机探测系统，以期捕获随机事件。尽管工程师过去一直使用这种方法，但他知道，连接到所有相关信号、正确配置的MSO4000可以用少得多的时间找到错误。上一节中大多数探测点仍连接到MSO4000上。CHI探头移动到活动的MUX输入上，这是来自传感器3的数字信号。除这4个探测点外，工程师使用一条数字通道探测MUX输出。FPGA通过3位并行总线传送值0X7，表明已经发生错误。为隔离问题，MSO4000配置成捕获单次采集，它把触发事件设置成并行总线值0X7。图5显示了采集结果。在这种情况下，并行总线解码和触发节约了时间，减少了混淆，因为可以简便地隔离错误条件。这一采集过程中使用的1M记录长度允许工程师观察触发事件前和触发事件后信号的关键细节。
　　乍一看，图5所示的信号似乎行为正常，但系统工程师很快确定MUX-OUT信号上出现了独特的两个边沿转换。图5所示的MUX-OUT信号上的白色转换向用户表明这些信号部分存在着更多的信息。MSO4000的多边沿检测功能突出显示了波形区域，通过缩放可以揭示频率较高的数字脉冲。在使用wave Inspector放大波形细节时，图6揭示了第一个白色转换背后的细节。图5中画出的白色转换的信号部分实际上是MUX-OUT信号上的一个毛刺。
　　图6显示了MSO4000中模拟通道和数字通道之间的时间相关性。CHI(SENSOR_3)上显示了到MUX的输入，数字通道D14(MUX_OUT)上则可以观察到MUX输出。工程师注意到，尽管MUX输出有一个毛刺，但到MUX的输入似乎没有毛刺。在使用数字通道识别毛刺后，工程师决定把CH2连接到MUX输出上，更仔细地进行考察。图7显示了采集结果，其中MSO4000仍配置成触发并行总线值0X7。图7关闭了SPI和12C总线的波形，把重点放在相关的主要信号上。在MUX输入和输出上使用模拟探头，发现输出上存在的毛刺在输入信号上并不存在。图7显示，MUX_OUT信号上的毛刺出现了很短的时间，然后FPGA发送错误代码。这两个信号之间的时间关系表明，毛刺可能是工程师看到的问题。工程师使用同一配置重复采集几次，看到每次的行为都与图7类似。
　　在分析MSO4000的屏幕快照后，嵌入式设计工程师怀疑串扰可能是MUX_OUT信号上的毛刺来源。在检查图5中监测的所有信号后，没有任何信号是串扰来源。在更详细地检查电路板布局时，工程师找到印刷电路板(PCB)上MUX_OUT轨迹旁边有一个通路。工程师使用CHI探测PCB上的通路，等待并行总线的另一个触发。得到的屏幕快照如图8所示。图8显示，CHI上捕获的信号从低到高转换在时间上与MUX_OUT信号的正毛刺直接相关。相应地，从高到低转换直接与MUX_OUT信号的负毛刺直接相关。
　　在用一段时间在电路板上对干扰信号重选路由后，工程师把MSO4000配置成触发CHI。图9显示MSO4000触发CHI转换，但在MUX_OUT信号上没有显示毛刺。由于MUX_OUT信号不存在毛刺，因此并行总线没有生成错误条件。在改动电路板之后，串扰消失了，允许嵌入式设计工程师完成系统评估。
　　
　　小结
　　
　　如本应用指南所示，MSO4000为开发和调试嵌入式设计的工程师提供了一个异常强大的工具。MSO4000把16条时间相关的数字通道与泰克4通道示波器倍受信任的性能和直观的界面结合在一起。工程师现在可以使用MSO4000，而不用搜索多台示波器或学习怎样操作逻辑分析仪。MSO4000能够同时触发和解码并行总线和串行标准，如I2C、SPI、CAN和RS-232，对评估当前嵌入式设计中硬件和软件复杂交互的工程师提供了宝贵的工具。