如圖1所示，智能示波器可以使信號(hào)捕捉變得非常簡(jiǎn)便。先使用autoscale功能，它將自動(dòng)顯示任何活動(dòng)信號(hào)。示波器處理器對(duì)某些初期捕捉到的波形信號(hào)進(jìn)行分析后，將自動(dòng)設(shè)置時(shí)基(秒/格)、電壓設(shè)置(電壓/格)和觸發(fā)門(mén)限。利用這種功能，設(shè)計(jì)人員可以迅速確定數(shù)據(jù)傳輸情況(如果有數(shù)據(jù)在傳輸?shù)脑?。另一個(gè)捕捉這些信號(hào)的快速方法是使用Infiniium的USB測(cè)試選件里自帶的內(nèi)置設(shè)置。由于USB-IF有效地定義了信號(hào)及觸發(fā)方式，因此可簡(jiǎn)便配置設(shè)置文件，把文件存儲(chǔ)在示波器里，也可使用選件提供的設(shè)置文件。這樣設(shè)置的調(diào)用過(guò)程就得以簡(jiǎn)化，并可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè)置示波器，完成信號(hào)捕捉。

接下來(lái)，觸發(fā)功能可確保在示波器上看到期望中的傳輸信號(hào)，并加以分析。考慮一下最簡(jiǎn)單的情況，即報(bào)文從計(jì)算機(jī)下行到集線器。這時(shí)的觸發(fā)非常簡(jiǎn)單，因?yàn)闆](méi)有任何其它通信，簡(jiǎn)單的一個(gè)邊沿觸發(fā)就可以捕捉一個(gè)報(bào)文。另外一種情況是報(bào)文從設(shè)備上行到系統(tǒng)中，此時(shí)需要設(shè)置一個(gè)唯一的觸發(fā)條件。USB標(biāo)準(zhǔn)定義了這一觸發(fā)條件，即當(dāng)被測(cè)器件的D+和D-都變低，而連接集線器的另一臺(tái)相鄰設(shè)備的D+為高時(shí)觸發(fā)。這種LLH碼型將唯一識(shí)別來(lái)自被測(cè)器件的上行報(bào)文(如圖2)。

一旦信息報(bào)文被示波器捕捉，就可以開(kāi)始實(shí)際的測(cè)量工作了。通過(guò)示波器可以進(jìn)行功能測(cè)試，檢驗(yàn)數(shù)據(jù)傳輸是否滿足USB標(biāo)準(zhǔn)；通過(guò)自動(dòng)測(cè)量或光標(biāo)測(cè)量功能，可以迅速測(cè)量報(bào)文末尾寬度、脈寬、電壓電平。另外因?yàn)樾盘?hào)是以數(shù)據(jù)的形式記錄下來(lái)，故而還可利用其它強(qiáng)大的數(shù)學(xué)處理能力分析這一數(shù)據(jù)。

USB存在一套定義規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，為符合USB規(guī)范，必須進(jìn)行一系列測(cè)量。此外，USB-IF不像其它標(biāo)準(zhǔn)那樣，只是列出一長(zhǎng)串需要測(cè)量的項(xiàng)目，而是使用了 MathWorks的MatLab提供的運(yùn)行分析腳本,自動(dòng)完成測(cè)量過(guò)程。任何USB設(shè)備、集線器和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員都可以從USB網(wǎng)站上 (www.usb.org)免費(fèi)下載這些腳本，以便與MatLab一起使用。

過(guò)去為了利用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試腳本，必須把波形數(shù)據(jù)從示波器傳送到PC上，再使用MatLab的USB腳本進(jìn)行分析，一般通過(guò)GPIB或軟盤(pán)把數(shù)據(jù)傳送給PC。然后還必須正確地修整數(shù)據(jù)，因?yàn)閷?shí)際上只是在分析部分波形記錄，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定只應(yīng)使用記錄開(kāi)始前一比特?cái)?shù)據(jù)及記錄結(jié)束后一比特的數(shù)據(jù)。在某些情況下，可使用 Excel一次性修整這些數(shù)據(jù)，其它時(shí)候則需要使用數(shù)據(jù)采集程序。數(shù)據(jù)記錄必須同時(shí)包含兩條信道的時(shí)間和電壓值，存儲(chǔ)在用制表符分隔的變量文件中 (.tsv文件)。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修整和格式化之前，應(yīng)在PC上啟動(dòng)MathWorks MatLab，將這些數(shù)據(jù)調(diào)入到從USB網(wǎng)站下載的USB腳本中運(yùn)行。MatLab腳本會(huì)生成一個(gè)html文件，顯示各種信號(hào)質(zhì)量或涌入電流，或分接/衰減測(cè)試情況，指出系統(tǒng)整體是否通過(guò)測(cè)試，并提供每項(xiàng)的測(cè)試結(jié)果和說(shuō)明。如果沒(méi)有智能示波器，即使有這種自動(dòng)測(cè)試腳本也將是一個(gè)非常繁瑣費(fèi)時(shí)的工作，所以許多工程師有時(shí)會(huì)放棄這種測(cè)量。

帶有USB測(cè)試選件的Infiniium利用內(nèi)置PC，在示波器中嵌入了MathWorks MatLab和USB腳本，可于示波器上完成數(shù)據(jù)報(bào)文捕捉和測(cè)試分析整個(gè)過(guò)程，不用把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C上就可以完成整個(gè)USB一致性測(cè)試。

我們?cè)倏匆粋€(gè)信號(hào)質(zhì)量測(cè)試的執(zhí)行情況。首先，用光標(biāo)標(biāo)出要分析的數(shù)據(jù)報(bào)文，左邊的標(biāo)尺放在數(shù)據(jù)開(kāi)始左邊一個(gè)比特時(shí)間上，右邊的標(biāo)尺放在報(bào)文末尾右邊至少一個(gè)比特時(shí)間上(如圖1)，然后在顯示屏頂部的工具條中，點(diǎn)擊Analyze(分析)，啟動(dòng)USB測(cè)試，再簡(jiǎn)單地選擇相關(guān)的測(cè)試(在本例中為信號(hào)質(zhì)量)，指明結(jié)果應(yīng)存儲(chǔ)的文件名，開(kāi)始測(cè)試(如圖3)。它不需要把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C上，也不需要修整和格式化數(shù)據(jù)及啟動(dòng)MatLab，所有這些都使用智能示波器的 USB測(cè)試選件完成。USB測(cè)試選件在運(yùn)行時(shí)將MatLab嵌入到示波器中，從而可以像自動(dòng)測(cè)量一樣簡(jiǎn)便地完成USB一致性測(cè)試。

上面介紹的只是智能示波器提高測(cè)量技術(shù)的一個(gè)實(shí)例，此時(shí)設(shè)計(jì)工程師不用再把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C上進(jìn)行分析，新型數(shù)字智能示波器的體系結(jié)構(gòu)已使這種測(cè)量應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)。利用示波器處理器的處理能力，智能示波器可簡(jiǎn)化調(diào)試階段繁瑣耗時(shí)的測(cè)量工作。