调试嵌入式系统的理想混合信号示波器

　　1. 摘要 

 　　从数字家电到汽车，通过处理器和软件来实现完美功能的嵌入式系统正被广泛应用于各行各业。即使从系统输入或输出的信号是通过传感器或语音转换器等的模拟信号，处理器处理的是经A/D转换的数字信号。为调试此类系统，越来越多的行业需要解析数字信号并确认相关动作。

　　为满足这种需求，横河公司开发了DLM2000系列混合信号示波器，它紧凑、轻便、外形美观——293mm(高) ×226mm(宽) × 193mm(深)、4.5kg，（如图1），同时还继承了以往DL1000系列的外观。DLM2000系列标配8-bit逻辑输入，具备先进的波形显示性能与波形分析功能。

 

　　产品名称DLM2000表示在客户熟悉的DL系列基础上增加了混合模拟/数字系统分析(混合信号示波器)，即“M”代表的意义。

　　　　　　　　　　　

 　　　　　　　　　　　　　　　　　　图 1 DLM2000

 

　　2. 概述



　　DLM2000系列数字示波器的基本特点有：频率带宽最高达500MHz、最大采样率达2.5GS/s、存储深度最高达125Mpts。 
 

　　DLM2000的特有功能之一是，可以将模拟输入通道中的一个通道(CH4)切换为8-bit逻辑输入并显示信号。因此，该系列既可用于传统的4通道模拟输入，也可用作混合信号示波器(由3个模拟通道和1个8-bit逻辑输入通道组成)；4个模拟通道和8-bit逻辑输入的组合可以作为触发源使用。

 

　　在开发此系列产品的同时，横河公司也开发了ScopeCORETM引擎(如图2)。此引擎集以下功能于一身：1)信号处理(可以从A/D转换数据生成显示数据，运算各种波形和参数，执行其他功能)；2)触发检测。因此，DLM与以往型号相比，体积减少了25%，功耗降低了15%。

 

　　ScopeCORETM引擎基于专用架构对信号进行处理，它提供了高波形采集速率、改进的数据处理能力和波形显示性能。这使DLM2000混合信号示波器拥有显示灰度级，就象一台便携式模拟示波器。

     

   　　　　　　　　　　　　　　   图 2  ScopeCORETM 芯片

　　3. 特有功能



　　 标准配备逻辑输入的混合信号示波器 



　　对于数字家电或汽车控制等行业的嵌入式系统，“数字控制+模拟波形观测”的要求越来越多。现有4通道模拟示波器的测量通道太少，难以处理某些工程的需要。例如，连接内部设备控制至SPI总线(3线或4线)并观测电机驱动的模拟信号；或观测汽车引擎控制单元(ECU)中数字控制信号和内部模拟信号之间的时序。

　　DLM2000系列标准配备了8-bit逻辑输入，可以全力支持模拟/数字混合系统。 

通过ScopeCORETM引擎，模拟与逻辑输入的切换在数据采集部分进行。由于获得的逻辑数据保存在模拟通道4的区域内，数据的流动与模拟数据没有区别(但是会对逻辑数据的显示进行专门的处理)，因此，即使打开逻辑显示也可以保持高波形采集速率，确保不错过罕见事件(如图3)。

　　同样，逻辑波形的演示也与模拟波形的显示（叠加显示）没有区别，因此，可以直观地观察到模拟信号和逻辑信号之间的时序关系。  

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