利用智能示波器加快測試速度

如圖1所示，智能示波器可以使信號捕捉變得非常簡便。先使用autoscale功能，它將自動顯示任何活動信號。示波器處理器對某些初期捕捉到的波形信號進行分析后，將自動設置時基(秒/格)、電壓設置(電壓/格)和觸發門限。利用這種功能，設計人員可以迅速確定數據傳輸情況(如果有數據在傳輸的話)。另一個捕捉這些信號的快速方法是使用Infiniium的USB測試選件里自帶的內置設置。由于USB-IF有效地定義了信號及觸發方式，因此可簡便配置設置文件，把文件存儲在示波器里，也可使用選件提供的設置文件。這樣設置的調用過程就得以簡化，并可根據標準來設置示波器，完成信號捕捉。

接下來，觸發功能可確保在示波器上看到期望中的傳輸信號，并加以分析。考慮一下最簡單的情況，即報文從計算機下行到集線器。這時的觸發非常簡單，因為沒有任何其它通信，簡單的一個邊沿觸發就可以捕捉一個報文。另外一種情況是報文從設備上行到系統中，此時需要設置一個唯一的觸發條件。USB標準定義了這一觸發條件，即當被測器件的D+和D-都變低，而連接集線器的另一臺相鄰設備的D+為高時觸發。這種LLH碼型將唯一識別來自被測器件的上行報文(如圖2)。

一旦信息報文被示波器捕捉，就可以開始實際的測量工作了。通過示波器可以進行功能測試，檢驗數據傳輸是否滿足USB標準；通過自動測量或光標測量功能，可以迅速測量報文末尾寬度、脈寬、電壓電平。另外因為信號是以數據的形式記錄下來，故而還可利用其它強大的數學處理能力分析這一數據。

USB存在一套定義規范的標準，為符合USB規范，必須進行一系列測量。此外，USB-IF不像其它標準那樣，只是列出一長串需要測量的項目，而是使用了 MathWorks的MatLab提供的運行分析腳本,自動完成測量過程。任何USB設備、集線器和系統的設計人員都可以從USB網站上 (www.usb.org)免費下載這些腳本，以便與MatLab一起使用。

過去為了利用標準測試腳本，必須把波形數據從示波器傳送到PC上，再使用MatLab的USB腳本進行分析，一般通過GPIB或軟盤把數據傳送給PC。然后還必須正確地修整數據，因為實際上只是在分析部分波形記錄，標準規定只應使用記錄開始前一比特數據及記錄結束后一比特的數據。在某些情況下，可使用 Excel一次性修整這些數據，其它時候則需要使用數據采集程序。數據記錄必須同時包含兩條信道的時間和電壓值，存儲在用制表符分隔的變量文件中 (.tsv文件)。對數據進行修整和格式化之前，應在PC上啟動MathWorks MatLab，將這些數據調入到從USB網站下載的USB腳本中運行。MatLab腳本會生成一個html文件，顯示各種信號質量或涌入電流，或分接/衰減測試情況，指出系統整體是否通過測試，并提供每項的測試結果和說明。如果沒有智能示波器，即使有這種自動測試腳本也將是一個非常繁瑣費時的工作，所以許多工程師有時會放棄這種測量。

帶有USB測試選件的Infiniium利用內置PC，在示波器中嵌入了MathWorks MatLab和USB腳本，可于示波器上完成數據報文捕捉和測試分析整個過程，不用把數據傳輸到PC上就可以完成整個USB一致性測試。

我們再看一個信號質量測試的執行情況。首先，用光標標出要分析的數據報文，左邊的標尺放在數據開始左邊一個比特時間上，右邊的標尺放在報文末尾右邊至少一個比特時間上(如圖1)，然后在顯示屏頂部的工具條中，點擊Analyze(分析)，啟動USB測試，再簡單地選擇相關的測試(在本例中為信號質量)，指明結果應存儲的文件名，開始測試(如圖3)。它不需要把數據傳輸到PC上，也不需要修整和格式化數據及啟動MatLab，所有這些都使用智能示波器的 USB測試選件完成。USB測試選件在運行時將MatLab嵌入到示波器中，從而可以像自動測量一樣簡便地完成USB一致性測試。

上面介紹的只是智能示波器提高測量技術的一個實例，此時設計工程師不用再把數據傳輸到PC上進行分析，新型數字智能示波器的體系結構已使這種測量應用成為現實。利用示波器處理器的處理能力，智能示波器可簡化調試階段繁瑣耗時的測量工作。