示波器的默認采集模式因為其有限的記錄長(cháng)度會(huì )強制在采樣率和捕獲時(shí)間進(jìn)行妥協(xié)。使用更高的采樣率可以更快地填充儀器的內存，減少數據采集的時(shí)間窗口。相反，捕獲長(cháng)時(shí)間的數據通常是以犧牲水平時(shí)間分辨率 ( 采樣率 ) 為代價(jià)的。

 

分段存儲架構

 

FastFrameTM 分段存儲允許將內存分割成多幀。每一幀的記錄長(cháng)度與啟用 FastFrame 模式之前相同，最大幀數為儀器的最大記錄長(cháng)度除以一幀的記錄長(cháng)度。 以指定的采樣率觸發(fā)采集并填充每一幀，只捕獲感興趣的波形部分。這些幀可以按照它們被捕獲的順序單獨查看，或者疊加以顯示它們的相似性和差異性，從而使您能夠輕松地審視波形，以便您可以將注意力集中在感興趣的信號上。

 

圖 1. 利用 5 系列 MSO分段存儲分割內存，實(shí)現以高采樣率捕獲多個(gè)脈沖。

 

圖 1 演示了這種方法，捕獲了 100,000 幀。 使用 5 系列 MSO（使用4系列、6系列MSO是相同的）中的 FastFrame分段存儲器，以 3.125 GS/s 的采樣率捕獲脈沖。FastFrame采集模式的觸發(fā)速率可以達到每秒500萬(wàn)幀 ( 采集 / 秒 )，這比示波器其他的觸發(fā)速率都要快得多。

 

圖 2.所有獲取幀疊加顯示允許快速的視覺(jué)比較。

 

在圖 2中，分段存儲幀被疊加，因此所有的脈沖在屏幕上看起來(lái)都是堆疊在一起的。這允許對所有獲取幀進(jìn)行快速的可視比較。 選定的幀被設置為100,000，波形以藍色顯示在疊加幀的頂部。參考幀和所選幀之間的時(shí)間差 (Delta) 顯示在顯示器右側的結果面板中。

 

FastFrame分段存儲方法的優(yōu)點(diǎn)包括 :

 

● 高 FastFrame 波形捕獲率增加捕獲偶發(fā)事件的概率

● 使用高采樣率保證了波形細節使捕捉脈沖的死區時(shí)間最小，確保有效利用記錄長(cháng)度

● 存儲幀可以快速和直觀(guān)地進(jìn)行比較，以確 定是否在疊加顯示中出現異常

 

圖 3. 5 系列 MSO 分段存儲顯示，顯示平均總結幀信息。

 

FastFrame 分段存儲支持標準的樣本采集模式、峰值檢測和高分辨率模式。FastFrame 可以在記錄結束時(shí)提供一個(gè)額外的“摘要”幀。對于采樣和高分辨率的采集模式，可以添加一個(gè)平均總結幀來(lái)顯示所有幀的平均波形。對于峰值檢測采集模式，可以添加包絡(luò )摘要來(lái)顯示所有幀中波形的最大值和最小值。

 

圖 4. 顯示 FastFrame 時(shí)間戳，在顯示右側的結果面板中顯示幀 1 和幀 2 之間的時(shí)間間隔。顯示頂部的粉紅色時(shí)間趨勢柱狀圖， 所有 100,000 個(gè)脈沖之間的時(shí)間差非常一致。

 

每一幀的波形只反映了事件的一部分。在每一幀的絕對和相對定時(shí)中也有重要的信息。每個(gè)觸發(fā)點(diǎn)的定時(shí)都具有時(shí)間戳的特征。觸發(fā)器時(shí)間插值為每個(gè)觸發(fā)器時(shí)間戳提供了非常高的定時(shí)分辨率，比樣本間隔更精確，時(shí)間戳以皮秒分辨率顯示。雖然此解決方案可能不適用于單個(gè)事件的絕對時(shí)間戳，但在度量事件之間的時(shí)間間隔時(shí)，它會(huì )變得非常強大。

 

測試應用案例

 

案例1：描述間歇事件 - 脈沖波形特征

 

圖 5. 對間歇脈沖的分段存儲的定時(shí)特性。

 

FastFrame 分段存儲可以為數字設計工程師提供不同類(lèi)型的功能。例如，如果你的微處理器系統偶爾被中斷，用示波器來(lái)收集定時(shí)信息就會(huì )很困難。如果您不知道事件發(fā)生的時(shí)間或頻率， 您就無(wú)法在正常的采集模式下設置儀器，并確保捕獲所需的信息。

 

FastFrame 分段存儲器非常適合測試微處理器中斷等間歇性波形。在圖 5的示例中，狹窄的數字脈沖以秒為間隔，使用常規的采集方法，即使使用示波器的全記錄長(cháng)度，這種脈沖測量的時(shí)間分辨率也會(huì )很低。 FastFrame 分段存儲捕獲指定數量的脈沖來(lái)完成分析，同時(shí)消除它們之間的“死區時(shí)間”。這節省了內存，同時(shí)使您能夠以高分辨率捕獲每個(gè)脈沖。如圖 5右邊的測量結果表明 ,脈沖寬度測量的平均值 200.5 ns 和標準差約 49 ps。時(shí)間趨勢圖頂部的顯示表明有的脈沖相隔1 秒。

 

案例2：測量偶發(fā)事件

 

圖 6. FastFrame 平均幀總結提供了一種對不常見(jiàn)的信號 ( 在本例中是嘈雜信號 ) 進(jìn)行高分辨率測量的方法。

 

FastFrame 平均幀提供了穩定的波形，可以用于對不常見(jiàn)的、 有噪聲的信號進(jìn)行測量。如圖 6 所示，捕獲 1000 個(gè)噪聲脈沖， 疊加并取其平均值。產(chǎn)生的波形可以測量，提供非常高的時(shí)間分辨率脈沖寬度測量噪聲信號。

 

案例3：解碼突發(fā)的串行信號

 

圖 7. 分段存儲捕獲模擬/數字串行總線(xiàn)信號及每個(gè)總線(xiàn)的解碼波形，捕獲總線(xiàn)活動(dòng)并忽略包之間的死區時(shí)間。

 

分段存儲器可以更有效地利用示波器的記錄長(cháng)度。在圖7所示，IC 串行總線(xiàn)大約有一半時(shí)間處于非活動(dòng)狀態(tài)。使 用 FastFrame 可以有效地使可用的記錄長(cháng)度加倍。在這個(gè)測試設置中，一個(gè)總線(xiàn)使用模擬通道捕獲，另一個(gè)使用數字通道捕獲，從兩個(gè)總線(xiàn)解碼的總線(xiàn)波形可以很容易地進(jìn)行比較。

 

除了在顯示器上顯示所選幀的解碼總線(xiàn)波形外，時(shí)間戳數據還可以以表格形式顯示在結果表中?？梢赃M(jìn)一步的離線(xiàn)分析和報告，整個(gè)獲取的解碼總線(xiàn)信息可以導出到 . csv 文件。

 

案例4：比較罕見(jiàn)事件和“標準”參考

 

圖 8. FastFrame 還可以用來(lái)直觀(guān)地比較獲得的信號和標準參考波形之間的具體細節。

 

圖 8中的最后一個(gè)示例顯示了存儲 FastFrame“標準”波形參考和 FastFrame 捕獲之間的手動(dòng)比較。參考信號從一個(gè)已知良好的設備中獲取，并加載到參考波形。使用參考波形控件，可以選擇感興趣的特定幀， 然后使用相同的采集設置在另一個(gè)被測設備上捕獲類(lèi)似的信號，可以使用幀設定控件將獲取的幀與參考幀進(jìn)行時(shí)間對齊，以便進(jìn)行比較。

 

利用FastFrame™分段存儲模式提高內存使用率且保證波形細節，來(lái)應對捕獲偶發(fā)信號的挑戰，可以以足夠的采樣率捕獲多個(gè)事件，以便進(jìn)行有效的分析，通過(guò)記錄長(cháng)度的優(yōu)化來(lái)保存和顯示必要的數據。

 

 

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