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常州金壇恒豐儀器制造有限公司作者
示波器是一種用途十分廣泛的電子測量儀器。它能把肉眼看不見的電信號變換成看得見的圖象，便于人們研究各種電現(xiàn)象的變化過程。示波器利用狹窄的、由高速電子組成的電子束，打在涂有熒光物質(zhì)的屏面上，就可產(chǎn)生細(xì)小的光點(diǎn)。在被測信號的作用下，電子束就好像一支筆的筆尖，可以在屏面上描繪出被測信號的瞬時值的變化曲線。利用示波器能觀察各種不同信號幅度隨時間變化的波形曲線，還可以用它測試各種不同的電量，如電壓、電流、頻率、相位差、調(diào)幅度等等。技術(shù)瞬息萬變，示波器的應(yīng)用也層出不窮。示波器制造商必須緊跟新的應(yīng)用潮流，設(shè)計(jì)出能夠滿足用戶特定需求的示波器和軟件應(yīng)用程序。本文將針對示波器市場出現(xiàn)的5個流行趨勢進(jìn)行分析。
趨勢1：從并行測量發(fā)展到串行測量
過去的嵌入式設(shè)計(jì)通常采用并行體系結(jié)構(gòu)，這意味著每個總線組成部分都有各自的路徑。因此，只要您可以使用碼型觸發(fā)或狀態(tài)觸發(fā)找出感興趣的事件，就可以直觀地解碼總線上的數(shù)據(jù)。
然而，現(xiàn)代嵌入式設(shè)計(jì)一般采用串行體系結(jié)構(gòu)——即連續(xù)發(fā)送總線數(shù)據(jù)。這樣做的原因是它需要的電路板空間較小、成本較低，并且采用嵌入時鐘，功率要求也較低。圖1顯示的是CAN數(shù)據(jù)流，其中除嵌入時鐘外，CAN信息還包含幀識別符開始、地址、數(shù)據(jù)長度碼、數(shù)據(jù)、CRC和幀識別符結(jié)束。分析和觸發(fā)這種串行數(shù)據(jù)通常比并行數(shù)據(jù)要困難得多。
因此，示波器制造商目前提供了各種串行數(shù)據(jù)觸發(fā)功能、搜索特性和協(xié)議觀察程序，以幫助您找出關(guān)注的事件并對其進(jìn)行解碼和測量。例如，AgilentInfiniium90000A系列示波器具有串行數(shù)據(jù)分析軟件包，支持大量協(xié)議，其中包括CAN、LIN、I2C、SPI、Flexray、SAS、SATA、XAUI、光纖信道、DVI/HDMI、Infiniband和PCI-express（1.1和2.0）。
隨著此類協(xié)議不斷涌現(xiàn)及新一代協(xié)議進(jìn)入市場，示波器供應(yīng)商必須跟上新技術(shù)的發(fā)展步伐，使用戶能有效地利用這些協(xié)議進(jìn)行工作。
趨勢2：混合信號示波器
混合信號示波器（MSO）是十幾年前由惠普/安捷倫科技公司推出的。它是一種綜合測試儀器，具有示波器的可用性、邏輯分析儀的測量能力以及某些串行協(xié)議分析功能。在MSO的顯示器上，您可以查看各種按時間排列的模擬波形和數(shù)字波形。雖然MSO未能提供邏輯分析儀所能提供的所有通道（MSO通常有2~4個模擬輸入和大約16個數(shù)字輸入），但其用途*可以彌補(bǔ)這一點(diǎn)。邏輯分析儀過于復(fù)雜，難以使用，而示波器則比較簡便。這正是MSO的優(yōu)勢——集各種測試設(shè)備之所長，并在它們之間找到的平衡點(diǎn)。
MSO是針對當(dāng)前技術(shù)中流行的嵌入混合信號系統(tǒng)而創(chuàng)建的。例如，汽車電子系統(tǒng)通常都有數(shù)字控制的模擬馬達(dá)控制器和傳感器。過去，人們通常選擇傳統(tǒng)示波器來分析這類系統(tǒng)，但示波器往往沒有足夠的觸發(fā)能力和輸入通道。因此，人們必須還要使用邏輯分析儀，結(jié)果使設(shè)置和操作更加復(fù)雜。
MSO完*了這一問題，并且業(yè)經(jīng)驗(yàn)證，是分析嵌入式混合信號系統(tǒng)的*儀器。
趨勢3：功能強(qiáng)大的便攜式示波器/定制通用示波器
以往，性能高的示波器體積都很龐大，便于攜帶的示波器性能又較低，而用戶只能二者之一。現(xiàn)代的高速設(shè)計(jì)和串行數(shù)據(jù)使許多人迫切需要一款便攜式高性能示波器。AgilentInfiniiVision7000系列示波器應(yīng)需而生，它雖然體積很?。ㄉ?.5英寸、重13磅），但卻具有MegaZoomIII深存儲器、100000個波形/秒的更新速率、硬件加速的串行觸發(fā)和解碼功能。這使您可以擁有一款便攜性的高性能示波器。
目前，人們還越來越多地利用許多同類示波器中提供的軟件包來定制其通用示波器。一些軟件應(yīng)用程序，例如各種串行解碼軟件包、矢量信號分析（VSA）軟件、功率應(yīng)用軟件以及離線查看和分析軟件，使用戶能以非常個性化的方式來定制和使用他們的通用示波器。
趨勢4：示波器正更多地用作自動檢驗(yàn)工具，而非調(diào)試工具
以往，工程師或技術(shù)人員主要把示波器用于調(diào)試和設(shè)計(jì)工作，例如診斷有故障的電氣部件。現(xiàn)在，盡管示波器仍有這方面的作用，但用在自動驗(yàn)證方面的情況越來越普遍——即檢查設(shè)備是否滿足某個串行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)指標(biāo)要求。
在一致性領(lǐng)域中，每個采用某個串行數(shù)據(jù)總線技術(shù)的設(shè)備都必須符合預(yù)定的技術(shù)指標(biāo)，以便確保各家制造商制造的不同設(shè)備相互兼容。
隨著第二代和第三代標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)，設(shè)備的數(shù)據(jù)速率越來越高，對示波器的信號完整性和眼圖分析性能的要求也隨之提高，并且要求示波器zui大程度地減小對被測系統(tǒng)的影響，因?yàn)樵诟邤?shù)據(jù)速率條件下，這些影響可能非常嚴(yán)重。此外，業(yè)界還開發(fā)出一致性應(yīng)用程序，用于對設(shè)備進(jìn)行自動測試。例如，Agilent為各種一致性應(yīng)用提供了一致性應(yīng)用程序，包括DDR（1、2和3）、DVI、以太網(wǎng)、光纖通道、全緩沖DIMM、HDMI、USB、無線USB、PCIExpress、SATAI/II、XAUI等等。
趨勢5：更好的顯示器
用戶現(xiàn)在需要更好的顯示器，原因有許多。首先，隨著社會的發(fā)展，人們?nèi)找媪?xí)慣使用大尺寸、高清晰度的顯示器。不久以前，使用小計(jì)算機(jī)監(jiān)視器或電視屏幕的情況還很常見。而如今，大型LCD和等離子體顯示器充斥電子商店的貨架——這些日常使用的設(shè)備都配有性能精良的顯示器，人們自然希望其他顯示儀器也有那樣的顯示器。因此，許多示波器制造商紛紛投產(chǎn)配備大尺寸高分辨率顯示器的示波器。例如，AgilentInfiniium90000A系列示波器就配有12.1英寸的XGA高分辨率顯示器。
第二個原因是，人們現(xiàn)在需要在示波器上同時顯示更多的信號，包括模擬數(shù)據(jù)信號和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號，因此示波器必須配有足夠大的顯示器來正確顯示所有波形。此外，顯示器還必須具有足夠高的分辨率和顏色，以便用戶清楚地區(qū)分每個波形和讀出解碼標(biāo)記。AgilentInfiniiVision7000系列示波器配有256級亮度的12.1英寸XGA顯示器，是一款能夠提供出色顯示質(zhì)量的便攜式示波器。
示波器主要用于測試和開發(fā)現(xiàn)代技術(shù)，因此必須非常靈活地適應(yīng)新的應(yīng)用環(huán)境。示波器的主要用途在不斷改變。示波器供應(yīng)商要想使用戶滿意并地完成工作，就必須不斷推出新產(chǎn)品，以適應(yīng)這種發(fā)展。
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