為 在探測設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)異常信號，并了解異常事件發(fā)生的頻次，我們啟用了示波器的顏色等級快速采集模式。這種采集模式把波形采集速度提高到每秒超過 280,000個(gè)波形，這一速度足以捕獲任何異常事件。如圖2所示，溫度顯示技術(shù)用紅色表示發(fā)生最頻繁的信號，用藍(lán)色表示發(fā)生最不頻繁的信號。在這個(gè) 3.3 V數(shù)字信號中，可以看到偶爾出現(xiàn)的窄脈沖或毛刺。低幅度欠幅脈沖略高于1 V，也出現(xiàn)在藍(lán)色中。下一步，我們使用欠幅脈沖觸發(fā)，隔離和捕獲每個(gè)欠幅脈沖。

圖2: FastAcq使用溫度顯示捕獲異常信號。

但 欠幅脈沖發(fā)生的頻次是多少呢？前面板控件可以進(jìn)入手動和自動波形導(dǎo)航工具，擁有卷動和縮放之類的功能，可以檢查長采集數(shù)據(jù)。但是，手動導(dǎo)航長信號采集可能 會非常繁瑣，而且容易出錯。在手動滾動數(shù)百萬個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)，可能會漏掉關(guān)心的事件。在手動導(dǎo)航信號時(shí)，用戶怎樣能確信找到事件發(fā)生的所有位置呢？

解決方案是自動搜索信號，查找指定事件的所有時(shí)點(diǎn)。指定搜索事件與指定觸發(fā)事件的方式類似。然后，示波器將自動標(biāo)記每個(gè)事件，用戶可以使用前面板箭頭鍵在標(biāo)記之間移動，找到事件。

在這種情況下，欠幅脈沖觸發(fā)設(shè)置被復(fù)制到自動搜索設(shè)置中，我們發(fā)現(xiàn)采集信號中有三個(gè)欠幅脈沖，之間大約相距3.25 ms。有了這些信息以后，用戶可以關(guān)聯(lián)以這種速度發(fā)生的事件，隔離異常信號的成因。

檢驗(yàn)串行和并行總線設(shè)計(jì)

為調(diào)試嵌入式系統(tǒng)，包括同時(shí)擁有并行總線和串行總線的系統(tǒng)，集成示波器提供了多種實(shí)用工具，包括處理串行總線的協(xié)議分析儀以及處理并行總線的邏輯分析儀。

在本例中，在串行方面，設(shè)計(jì)采用一條SPI 串行總線。由于這是一條簡單的總線，示波器只需捕獲構(gòu)成SPI串行總線的三個(gè)信號。

在簡單地定義幾個(gè)串行總線參數(shù)后，如數(shù)字門限電平和和串行信號配置，示波器自動解碼總線數(shù)據(jù)，避免了手動解碼總線數(shù)據(jù)，節(jié)省幾個(gè)小時(shí)的時(shí)間，減少昂貴的錯誤。

這 條SPI 串行總線驅(qū)動著一個(gè)串行到并行轉(zhuǎn)換器。為了檢驗(yàn)串行總線和并行總線之間的時(shí)序關(guān)系，數(shù)字通道采集了8個(gè)并行總線信號。在定義幾個(gè)總線參數(shù)后，并行總線被自 動解碼和顯示。示波器可以一次解碼和顯示最多兩條并行總線或串行總線。通過同步顯示兩條總線，串行總線數(shù)據(jù)和并行總線數(shù)據(jù)之間的時(shí)序關(guān)系變得很明顯。在大 多數(shù)情況下，并行總線值會被設(shè)置成傳送串行數(shù)據(jù)包之后的串行總線數(shù)據(jù)值。

為簡化調(diào)試任務(wù)，可以設(shè)置串行觸發(fā)，穩(wěn)定顯示，捕獲特定串行事件。在這種情況下，我們把觸發(fā)設(shè)置成每次在串行總線上傳送十六進(jìn)制數(shù)據(jù)值B0時(shí)捕獲信號。如圖3所示，在傳送十六進(jìn)制串行值B0時(shí)，并行總線值沒有變化。進(jìn)一步調(diào)查顯示，設(shè)計(jì)的工作方式與預(yù)期方式差距較大。
圖3: 串行觸發(fā)捕獲B0十六進(jìn)制數(shù)據(jù)包，混合信號顯示穩(wěn)定化。

搜索嵌入式設(shè)計(jì)中的噪聲來源

另一項(xiàng)常見任務(wù)是追蹤設(shè)計(jì)中的噪聲來源。集成頻譜分析儀可以使用一臺儀器進(jìn)行混合域調(diào)試。在這個(gè)實(shí)例中，我們在探測電路板時(shí)，發(fā)現(xiàn)一個(gè)頻率非常高的信號騎在其中一個(gè)低頻信號上。通過使用時(shí)域中的光標(biāo)測量，在大約900 MHz處找到主要噪聲。

通 過切換到集成頻譜分析儀，我們使用一只近場探頭，捕獲放射信號。頻譜分析儀的中心頻率設(shè)置成900 MHz，頻寬設(shè)置成2 MHz。有一個(gè)專用前面板數(shù)字鍵盤，用來設(shè)置這些參數(shù)及其他RF參數(shù)。然后我們慢慢把近場EMI環(huán)路天線移到電路板上，查找900 MHz處的最高信號電平。我們在FPGA時(shí)鐘發(fā)生器電路輸出處找到最強(qiáng)的信號，如圖4所示。

圖4: 在FPGA處檢測到強(qiáng)900 MHz輻射。

為進(jìn)一步進(jìn)行分析，可以使用三維頻譜圖，監(jiān)測隨時(shí)間變化。在本例中，信號表現(xiàn)得相當(dāng)穩(wěn)定。在檢查FPGA布線后，我們確定信號對應(yīng)100 MHz以太網(wǎng)時(shí)鐘的九階諧波，電路板布線不良給設(shè)計(jì)中的其他信號帶來了磁性耦合。

使用帶噪聲的信號進(jìn)行余量測試

余量測試是另一項(xiàng)日常任務(wù)。信號發(fā)生器為創(chuàng)建可編程激勵源提供了一個(gè)重要工具，可以用來對某個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn)行余量測試。