觸發(fā)式數(shù)字數(shù)字示波器改變測量應用已經(jīng)過了65年,其中觸發(fā)為螢幕能夠穩(wěn)定顯示重復波形的關鍵因素,也是采集單一事件的工具,從局限于實驗室的工具,搖身一變電子測量廣泛解決方案的角色,。
第一代觸發(fā)儀器以及后面數(shù)代都依賴邊緣觸發(fā),使得數(shù)字示波器顯示穩(wěn)定的波形,,當信號進入數(shù)字示波器垂直輸入時,,觸發(fā)電路將會監(jiān)視水平軸(時基)。如果要采集信號時,,使用者必須設定觸發(fā)振幅臨界值,。當波形轉換超過臨界值時,儀器將會記錄該信號,。在許多高階的類比數(shù)字示波器中已有「延遲觸發(fā)」的功能,,一般常以B觸發(fā)稱之。其主要功能就是可以在主要的觸發(fā)條件中再設定延遲一段時間再顯示波形,。不過一直到最近這兩種觸發(fā)條件均以邊緣(Edge)觸發(fā)為主,。目前太克科技提供了全新的A、B觸發(fā)的功能,。
整合兩個觸發(fā)系統(tǒng)
最后觸發(fā)引起數(shù)字示波器采集有問題信號的原因,,端視下列條件而定:
.A事件是否發(fā)生?使用者可以設定邊緣,、突波,、矮波、或其她條件,。
.當A事件發(fā)生時,,正確邏輯狀態(tài)(從兩個不同輸入搜集的資料)是否存在?
.是否滿足A與B觸發(fā)之間的延遲條件,?延遲條件可以時間或事件計數(shù)來表示,。
.B事件是否發(fā)生,?它可能是設定/保持時間違反、矮波或A觸發(fā)系統(tǒng)可使用的任何選擇設定,。
.當B事件發(fā)生時,,正確邏輯狀態(tài)(從兩個不同輸入搜集的資料)是否存在?
.在本程序的任何時點,,重新設定的條件是否發(fā)生,?重新設定經(jīng)由旁路回至原來開始點。
本觸發(fā)系統(tǒng)架構的觀念模式來自電腦程式使用的邏輯敘述「假如-然后-否則」,,其基本邏輯說明如下:
.假如,,A事件/條件符合時。
.然后,,假如B事件/條件符合時,,能夠觸發(fā)B系統(tǒng)。
.否則,,符合重新設定條件時,,回到原來起點重新開始。
圖1隱含這些條件敘述(例如A與B之間的計時器/計數(shù)器)含有其她限定元,,因此,,不論B事件是否發(fā)生,A事件之后,,重新設定可能隨時發(fā)生,。
利用雙觸發(fā)器尋找一個脈沖
最近硬碟機設計提供有用的對稱雙觸發(fā)系統(tǒng)。在每個寫入周期(WE),,設計讀取/寫入電路,,以便能夠執(zhí)行寫入32個脈沖,圖2說明較長周期與個別脈沖寫入資料之關系,。
在這個新興設計中,,有些周期可能產(chǎn)生一個額外的脈沖。雖然無法預測第33脈沖何時發(fā)生,,但是有些采集第33脈沖的方法,,可以容易辨認其她系統(tǒng)的相關事件。
一個更理想的解決方案是,,僅當?shù)?3脈沖發(fā)生時才能觸發(fā)啟動,,這種方式的優(yōu)點是螢幕上將會自動顯示想要鎖定的脈沖周期,免除繁瑣的手動卷取搜尋,,當然也將會儲存觸發(fā)前后的相關資料,,但可確保第33脈沖發(fā)生時才能觸發(fā)啟動。
磁碟機設計者設定一個相依觸發(fā)器,,其寫入脈沖的正向前緣(Positive-going)扮演A啟動器事件,,而負向后緣(Negative-going)變?yōu)橹匦略O定的條件,。經(jīng)由A觸發(fā),時延計數(shù)器將會計算脈沖數(shù),。當出現(xiàn)第32脈沖時,,它會促使B觸發(fā)器監(jiān)視第33脈沖。當檢測出特定的脈沖頻寬時,,B系統(tǒng)將會觸發(fā),;如果這種情況發(fā)生時,數(shù)字示波器將會觸發(fā)并紀錄資料,,假如沒有發(fā)生第33脈沖時,,重新設定A觸發(fā),并重新開始全部程序,。電路邏輯設計錯誤造成第33脈沖產(chǎn)生異常,,設計者現(xiàn)在可以縮小除錯的范圍。
有效檢測通道對通道偏移數(shù)字示波器為監(jiān)控偏移之強大工具
許多序列通訊技術從單一通道序列傳輸架構開始,,然后發(fā)展至多通道同步傳輸,,以便高速傳送資料。這些通道設計并非如同并列匯流排哪樣保持同步,,因為這些資料會在目的元件內(nèi)重新組合,,而且序列連結網(wǎng)路資料傳輸封包之間,所容許的延遲偏移是有限制的,。如果不能符合這個限制,,這也就是所謂的「通道違反」。
而且,,全功能雙觸發(fā)系統(tǒng)數(shù)字示波器是觀測監(jiān)控偏移變化的強力工具。觀看圖3的例子,,該設計為偏移測量通過失敗檢測(在視窗時間8ns內(nèi)),,設定過程如下:
.A事件在通道0是一個逗號字元,因為它有一個可預測的脈沖頻寬,,使用頻寬觸發(fā)格式能夠檢測逗號字元,。
.B事件在通道1是一個逗號字元,由B系統(tǒng)定義的頻寬觸發(fā)器來采集,。
.A與B觸發(fā)器間的延遲設定為16.8ns做為測試規(guī)格,,這個成為鎖定視窗之「早期」臨界值。
.時間設定值為24.8ns,,也就是匯流排標準公差,,這個是其她視窗之臨界值。
本設計中如果檢測出A事件時,,則通道1偏移量介于16.8ns與24.8ns之間時,,此時B觸發(fā)器將會正式啟動,。如果在24.8ns時限內(nèi)無法檢測出B事件時,則數(shù)字示波器將重新設定A觸發(fā)器,,并且開始搜尋新的周期,,圖3為采集顯示兩通道之間的偏移為19.8ns。
快速檢測信標寬度錯誤
現(xiàn)在的高速串列信號大多以封包的形式傳送,,所以無法以傳統(tǒng)的併列匯流排的多通道方式來設定觸發(fā)條件,。全功能A與B觸發(fā)系統(tǒng)數(shù)位數(shù)字示波器能夠解決這些測量問題,圖4顯示采集設定檢測信標長度錯誤,。
A事件觸發(fā)器設定檢測信標封包標頭的「逗號」字元(8Bit/10Bit,,K28.5),因此使用寬度觸發(fā)格式,。有效A事件之定義為「逗號」字元5個二位元的1或0之全部寬度,。
A-B延遲時間設定為「正確」信標最大寬度,因此,,B觸發(fā)器等到延遲時間終了時,,才開始評估其條件,這段期間信標處于等待狀態(tài),。
B事件觸發(fā)器設定為過時,,其定義為一段期間并無發(fā)生改變轉換,換言之,,也就是無信號狀態(tài),。當不應產(chǎn)生信號期間,假如被檢測出信號時,,則將會啟動B觸發(fā)系統(tǒng),。
重新設定條件以時間表示,其定義為鎖定的測量期間,。本例中,,其設定值為3.0ms,它的主要角色是使A觸發(fā)系統(tǒng)重新開始另一個采集,。透過觸發(fā)器邏輯條件,,數(shù)字示波器能夠容易檢測出信標寬度錯誤,并顯示設計問題,。
總而言之,,這些應用實例均是依賴于兩個功能強大以及對稱性的觸發(fā)系統(tǒng)共同發(fā)揮功能的結果,它們也顯示彈性雙重式的觸發(fā)系統(tǒng)如何成為功能強大的工具,,以監(jiān)控今日快速數(shù)位工具,,以及面臨復雜的相依環(huán)境產(chǎn)生信號與錯誤。現(xiàn)代雙對稱A與B觸發(fā)系統(tǒng)數(shù)位數(shù)字示波器,,正克服這些艱難的測量挑戰(zhàn),。