使用混合示波器，执行五项常见调试任务

为 在探测设计时发现异常信号，并了解异常事件发生的频次，我们启用了示波器的颜色等级快速采集模式。这种采集模式把波形采集速度提高到每秒超过 280,000个波形，这一速度足以捕获任何异常事件。如图2所示，温度显示技术用红色表示发生最频繁的信号，用蓝色表示发生最不频繁的信号。在这个 3.3 V数字信号中，可以看到偶尔出现的窄脉冲或毛刺。低幅度欠幅脉冲略高于1 V，也出现在蓝色中。下一步，我们使用欠幅脉冲触发，隔离和捕获每个欠幅脉冲。

图2: FastAcq使用温度显示捕获异常信号。

但 欠幅脉冲发生的频次是多少呢？前面板控件可以进入手动和自动波形导航工具，拥有卷动和缩放之类的功能，可以检查长采集数据。但是，手动导航长信号采集可能 会非常繁琐，而且容易出错。在手动滚动数百万个数据点时，可能会漏掉关心的事件。在手动导航信号时，用户怎样能确信找到事件发生的所有位置呢？

解决方案是自动搜索信号，查找指定事件的所有时点。指定搜索事件与指定触发事件的方式类似。然后，示波器将自动标记每个事件，用户可以使用前面板箭头键在标记之间移动，找到事件。

在这种情况下，欠幅脉冲触发设置被复制到自动搜索设置中，我们发现采集信号中有三个欠幅脉冲，之间大约相距3.25 ms。有了这些信息以后，用户可以关联以这种速度发生的事件，隔离异常信号的成因。

检验串行和并行总线设计

为调试嵌入式系统，包括同时拥有并行总线和串行总线的系统，集成示波器提供了多种实用工具，包括处理串行总线的协议分析仪以及处理并行总线的逻辑分析仪。

在本例中，在串行方面，设计采用一条SPI 串行总线。由于这是一条简单的总线，示波器只需捕获构成SPI串行总线的三个信号。

在简单地定义几个串行总线参数后，如数字门限电平和和串行信号配置，示波器自动解码总线数据，避免了手动解码总线数据，节省几个小时的时间，减少昂贵的错误。

这 条SPI 串行总线驱动着一个串行到并行转换器。为了检验串行总线和并行总线之间的时序关系，数字通道采集了8个并行总线信号。在定义几个总线参数后，并行总线被自 动解码和显示。示波器可以一次解码和显示最多两条并行总线或串行总线。通过同步显示两条总线，串行总线数据和并行总线数据之间的时序关系变得很明显。在大 多数情况下，并行总线值会被设置成传送串行数据包之后的串行总线数据值。

为简化调试任务，可以设置串行触发，稳定显示，捕获特定串行事件。在这种情况下，我们把触发设置成每次在串行总线上传送十六进制数据值B0时捕获信号。如图3所示，在传送十六进制串行值B0时，并行总线值没有变化。进一步调查显示，设计的工作方式与预期方式差距较大。
图3: 串行触发捕获B0十六进制数据包，混合信号显示稳定化。

搜索嵌入式设计中的噪声来源

另一项常见任务是追踪设计中的噪声来源。集成频谱分析仪可以使用一台仪器进行混合域调试。在这个实例中，我们在探测电路板时，发现一个频率非常高的信号骑在其中一个低频信号上。通过使用时域中的光标测量，在大约900 MHz处找到主要噪声。

通 过切换到集成频谱分析仪，我们使用一只近场探头，捕获放射信号。频谱分析仪的中心频率设置成900 MHz，频宽设置成2 MHz。有一个专用前面板数字键盘，用来设置这些参数及其他RF参数。然后我们慢慢把近场EMI环路天线移到电路板上，查找900 MHz处的最高信号电平。我们在FPGA时钟发生器电路输出处找到最强的信号，如图4所示。

图4: 在FPGA处检测到强900 MHz辐射。

为进一步进行分析，可以使用三维频谱图，监测随时间变化。在本例中，信号表现得相当稳定。在检查FPGA布线后，我们确定信号对应100 MHz以太网时钟的九阶谐波，电路板布线不良给设计中的其他信号带来了磁性耦合。

使用带噪声的信号进行余量测试

余量测试是另一项日常任务。信号发生器为创建可编程激励源提供了一个重要工具，可以用来对某个设计进行余量测试。