基于示波器多重觸發(fā)功能的串行丈量

大多數(shù)示波器提供了輔助觸發(fā)系統(tǒng)或“B”觸發(fā)器，答應用戶定義范圍更寬的條件。B觸發(fā)器等待主(褹)觸發(fā)發(fā)生，然后在越過自己的邊沿門限時觸發(fā)采集。這兩者可以結(jié)合使用，以設(shè)置某些相當復雜的觸發(fā)條件。例如，A可能在設(shè)備時鐘輸進線路上檢測到一個毛刺，假如在輸出上碰到上升沿或下降沿，可以觸發(fā)B。假如沒有這種轉(zhuǎn)換，那么毛刺可以忽略。這兩套條件結(jié)合使用，可以確定毛刺是否會引起不想要的狀態(tài)變化。

直到最近，B觸發(fā)功能一直限于邊沿檢測。但是對于復雜的新信號格式，特別是PCI Express和串行ATA等串行協(xié)議中使用的信號格式，需要觸發(fā)系統(tǒng)的功能與其待處理的信號之間更好地匹配。

這些快速新協(xié)議中的錯誤可能來自多個事件的綜合結(jié)果，如邏輯狀態(tài)、偏移、瞬變、上升時間題目等。有時，必須規(guī)定非常精確的條件范圍，以確定難以捕捉的錯誤。這要求觸發(fā)工具系列能夠分析更多的條件。可以采用雙觸發(fā)排列來解決這一題目，其中B觸發(fā)系統(tǒng)與A系統(tǒng)基本上相同。只是在很多情況下，A條件相對簡單，而在理想情況下，B觸發(fā)器應能夠評估比較復雜的一套指標，如只在其它邏輯信號處于規(guī)定狀態(tài)時才會有效的事件數(shù)目等。但是，相關(guān)觸發(fā)B一直缺乏A觸發(fā)系統(tǒng)的靈活性。因此大多數(shù)示波器僅提供了非常簡單的B觸發(fā)器。

讓兩個觸發(fā)器共同運行

圖1是簡化形式的全功能雙觸發(fā)系統(tǒng)。

圖1 全功能雙觸發(fā)結(jié)構(gòu)

其中位于最后的觸發(fā)器將幫助示波器捕捉有題目的信號，可能發(fā)生的條件如下：

是否發(fā)生A事件。用戶可以規(guī)定邊沿、削幅脈沖或很多其它條件;

在A事件發(fā)生時正確的邏輯狀態(tài)(從最多兩個不同輸進中收集)是否生效;

是否滿足A觸發(fā)器和B觸發(fā)器之間的延遲條件。“延遲”可以用時間或事件數(shù)目表示;

是否發(fā)生B事件。這可以是建立時間/保持時間超限、削幅脈沖或A觸發(fā)器使用的同一類型列表中的任意選擇;

在B事件發(fā)生時正確的邏輯狀態(tài)(也從最多兩個不同輸進中收集)是否生效;

在整個過程中任何點上是否發(fā)生復位條件。復位將會繞過所有后續(xù)步驟，返回開頭。

通過以上條件的依次執(zhí)行明顯進步了觸發(fā)系統(tǒng)的靈活性。在同時考慮這兩種事件條件及邏輯判定符時，可能的組合數(shù)可以達到幾千種。這樣，用戶獲得了一系列編程選擇，從簡單的單個輸進上的邊沿門限，到使用兩個觸發(fā)器、邏輯判定及時間或事件數(shù)目的復雜公式。

源自電腦編程領(lǐng)域的IF-THEN-ELSE構(gòu)成了這類觸發(fā)結(jié)構(gòu)的概念模型。如圖1所示，這些語句還包括其它判定符(如A和B之間的定時器/計數(shù)器)。不管B事件是否發(fā)生，在A事件之后隨時都可以發(fā)生復位。

使用兩個觸發(fā)器找到一個脈沖

本文通過最新磁盤驅(qū)動器設(shè)計項目來介紹全面對稱的雙觸發(fā)系統(tǒng)。

本系統(tǒng)中，讀/寫電路中的一個單元設(shè)計成在每個有效系統(tǒng)寫進啟動(WE)周期中執(zhí)行一串32條寫進命令。圖2描述了較大的周期時間與導致數(shù)據(jù)寫進的各個脈沖的關(guān)系。

圖2 兩個觸發(fā)器捕捉偏離的寫進脈沖

在這一新興設(shè)計中，由于某些周期中發(fā)生了額外的脈沖，導致間歇性錯誤。盡管沒有任何方式猜測什么時候會發(fā)生第33個脈沖，但通過某種手段捕捉不同的33個脈沖的順序可以更簡便地識別可能相關(guān)的其它系統(tǒng)事件。

一種解決方案是使用傳統(tǒng)邊沿觸發(fā)器采集多次重復的WE周期及相關(guān)的寫進脈沖順序，檢測每個WE周期的前沿，然后手動轉(zhuǎn)動通過數(shù)據(jù)，找到有題目的周期。這種方法耗時長，而且不能保證在示波器波形的存儲容量范圍內(nèi)錯誤脈沖只出現(xiàn)一次。工程師更希看的解決方案是只在發(fā)生33個脈沖周期時觸發(fā)采集。其好處在于，感愛好的周期將自動顯示在屏幕上，而不需麻煩的手動搜索。當然還會存儲觸發(fā)事件前和觸發(fā)事件后的相關(guān)數(shù)據(jù)，但是觸發(fā)發(fā)生的簡單事實證實了存在33個脈沖周期。

這也正是雙觸發(fā)系統(tǒng)必不可少的地方。在這種情況下，磁盤驅(qū)動器設(shè)計職員需要設(shè)置一個相關(guān)觸發(fā)器，其中WE信號的前沿(正向沿)作為A觸發(fā)事件，而后沿則作為復位條件。

在這一過程中，A事件啟動延遲計數(shù)器，計算脈沖數(shù)目。一旦產(chǎn)生了32個脈沖，它會使B觸發(fā)器監(jiān)測第33個脈沖。當檢測到特定脈寬時，B系統(tǒng)便設(shè)成觸發(fā)采集，這時，示波器觸發(fā)并記錄數(shù)據(jù)。假如沒有第33個脈沖，復位條件會重新預備A觸發(fā)器，再次啟動整個流程。

假如B觸發(fā)器只限于邊沿檢測，那么這種方法是不可能實現(xiàn)的。在這一過程中，不應忽視復位功能值，由于它決定著假如未能發(fā)生相應的A事件和B事件組合，示波器及其用戶不會一直等下往。

變態(tài)的第33個脈沖是電路中其它地方邏輯設(shè)計錯誤的結(jié)果。由于可靠的偏離脈沖檢測方法，設(shè)計職員能夠使用邏輯判定，進一步縮小觸發(fā)條件，進而找到故障所在。