应对测量挑战的示波器演进
变化的带宽要求
PC技术的迅速发展对工程师开发非计算应用的嵌入式系统产生极为重要的影响。在各式各样的数字硬件设计中,工程师当前所采用的技术是复杂和昂贵的。这一趋势已产生对"工程师改锥"新的要求,而几年前尚无人提及这些要求。由于接纳PC技术进步,工程师需要能调试串行数据总线,因而需要增加示波器带宽。增加带宽的需要受到嵌入式处理器存储器系统增加速度的驱动。例如几年前仅能在最高性能计算机系统中看到的200MHzSDRAM存储器系统,现在已用到嵌入式系统中。
图4是EmbeddedSystemsProgramming和 EE Times在2004年度嵌入式市场调查中,所报告嵌入式系统使用存储器的情况。由图中的数据分布可看到与系统中所使用主处理器的情况极为吻合。工程师设计8bit和16bit处理器基系统时使用511k或更低的存储器。在设计32bit处理器基或FPGA基系统时使用32M或更高的存储器。
对持续采样速度的要求
这些更高系统所使用的串行数据通信技术也源于PC技术。之所以采用串行总线,是因为它们已在PC世界中得到验证,并导致价格的下降。图5表明超过70%的嵌入式系统开发者会考虑采用,或已经采用某种类型的串行总线,把它作为系统部件间的接口。
传统浅存储器DSO可能具有捕获这些信号的带宽,但为观察整个数据包调整设置时,这些示波器不能保持其采样速度。图6是作为扫描速度函数的TektronixTDS3054B示波器和AgilentDSO6054A示波器的采样速度图。
结论
与上一代工程师相比,今天的硬件开发工程师需要用更高的带宽跟上存储器和处理器技术的进步;用更多的通道观察用以控制系统的所有信号;以及为捕获串行数据而需要跨宽时间范围的持续采样速度。
Agilent新的6000系列示波器所提供的带宽能对FPGA基和32bit基系统中的高速信号进行精确观察。这些示波器的MSO版提供触发和观察嵌入式系统复杂工作的附加通道。由于有高达8Mpts的存储器深度,因此这些示波器能捕获和分析这类系统中的串行总线。
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