觸發(fā)面臨的挑戰(zhàn)及解決之道

本文的眼圖是一種廣泛意義的眼圖，即穩(wěn)定的觸發(fā)后通過余輝方式疊加顯示的波形都可以稱為眼圖。

其實(shí)模板觸發(fā)還有一個(gè)可人的功能是：“無人值守”，即在設(shè)定了模板之后，一旦信號有觸碰模板就可以自動(dòng)保存波形數(shù)據(jù)，自動(dòng)打印波形圖片。該功能和R&S示波器100萬次/秒的波形捕獲率相結(jié)合，成為工程師定位異常信號的利器。

1 引言

隨著嵌入式系統(tǒng)的復(fù)雜度、集成度的快速增長，系統(tǒng)的測試和故障調(diào)試將變得越來越困難，這對示波器也提出了更高的要求。其中，觸發(fā)功能是測試和調(diào)試過程中常用到的一項(xiàng)功能，也是示波器的關(guān)鍵性能。示波器對特定信號事件的快速、準(zhǔn)確、穩(wěn)定的捕捉和顯示是后續(xù)問題分析的基礎(chǔ)。

本文中，筆者嘗試從日常工作中的兩個(gè)示例，來說明R&S RTO系列示波器的強(qiáng)大觸發(fā)功能在調(diào)試和分析故障時(shí)的優(yōu)點(diǎn)和易用性，特別是其中的“MASK模板觸發(fā)”方式，給調(diào)試帶來了很大的方便。

2 R&S RTO數(shù)字觸發(fā)技術(shù)的優(yōu)勢

RTO數(shù)字觸發(fā)技術(shù)是直接在ADC轉(zhuǎn)換后的數(shù)字樣本行進(jìn)行的，這種架構(gòu)為采集和觸發(fā)提供了一致的定時(shí)，從而可以得到更準(zhǔn)確的測量結(jié)果。該架構(gòu)的主要優(yōu)勢有：

低觸發(fā)抖動(dòng)：RTO實(shí)時(shí)觸發(fā)單元是在前端ADC和采集存儲(chǔ)器間的路徑中通過專用的ASIC來實(shí)現(xiàn)，達(dá)到小于1ps rms的超低觸發(fā)抖動(dòng)。

優(yōu)化的觸發(fā)靈敏度：RTO實(shí)時(shí)觸發(fā)單元允許0到5格的靈活觸發(fā)遲滯設(shè)置，可以讓用戶在觸發(fā)穩(wěn)定性和觸發(fā)靈敏度之間取得很好的平衡。

超小的可檢測脈沖寬度：最小可檢測脈沖寬度是觸發(fā)系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，RTO可以支持窄于100ps的脈沖寬度觸發(fā)。

觸發(fā)事件無遺漏：RTO實(shí)時(shí)觸發(fā)系統(tǒng)能夠利用時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器（TDC）在400ps的時(shí)間間隔內(nèi)，以250fs分辨率，測定各種觸發(fā)事件，這尤其適用于復(fù)雜觸發(fā)條件的應(yīng)用場合。

靈活的觸發(fā)信號濾波：RTO實(shí)時(shí)觸發(fā)系統(tǒng)可以對輸入信號或者測量信號應(yīng)用低通濾波器。這對于被測信號中有高頻噪聲的情況，可以單獨(dú)對觸發(fā)信號進(jìn)行數(shù)字低通濾波，就可以得到可靠和穩(wěn)定的觸發(fā)，于此同時(shí)，也可以捕獲和顯示未經(jīng)濾波的測量信號。

3應(yīng)用示例

• 示例1：CAN總線信號質(zhì)量分析

背景介紹：

在筆者參與的一個(gè)汽車電子控制模塊的項(xiàng)目中，控制器與外部的通信接口使用了高速CAN總線，波特率是500k bit/s，位采樣點(diǎn)的位置是67.5%。

問題描述：

在控制模塊安裝到工程樣車上之后，在車輛行駛的過程中，用Vector CANoe進(jìn)行CAN總線數(shù)據(jù)監(jiān)控和記錄時(shí)，發(fā)現(xiàn)偶爾有錯(cuò)誤幀產(chǎn)生，錯(cuò)誤幀出現(xiàn)的概率約為每小時(shí)若干次，是一種偶發(fā)的異常信號。所以準(zhǔn)備用示波器的“眼圖”功能分析CAN總線的信號質(zhì)量，以及在采樣點(diǎn)處是否出現(xiàn)干擾信號，如果有干擾，則將波形記錄下來，作為進(jìn)一步分析的基礎(chǔ)。

解決辦法：
（1）首先用“上升沿觸發(fā)”的自動(dòng)模式觸發(fā)通道1的CAN_H信號，然后在“Display”菜單中打開“Infinite Persistence”即可實(shí)現(xiàn)類似“眼圖”功能，CAN_H和CAN_L構(gòu)成的“眼睛”睜得越大，表示信號質(zhì)量越好，眼圖如圖 1所示。