新聞中心

EEPW首頁 > 測試測量 > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > Pico示波器 USB速率傳輸瓶頸問題

Pico示波器 USB速率傳輸瓶頸問題

作者: 時(shí)間:2017-01-12 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
示波器以高于臺(tái)式示波器或者同類PC示波器的大緩存容量而著稱。在過去的20多年中,歷代PicoScope示波器總是能夠提供優(yōu)于任何價(jià)位示波器的超大緩存容量。

但是,PicoScope是通過USB連接到PC的,它的超級(jí)大緩存容量在很多時(shí)候會(huì)成為人們考慮的一個(gè)問題:

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201701/338080.htm

示波器的大緩存是否能夠真正使用呢?USB連接是否會(huì)成為一個(gè)限制屏幕刷新率的瓶頸呢?或者大緩存示波器是否會(huì)因?yàn)椴杉蛱幚淼臄?shù)據(jù)量過大而突然卡住或者響應(yīng)比較慢呢?

有些臺(tái)式或者PC示波器的刷新率確實(shí)比較低,這樣就限制了其本身緩存的使用。但是PicoScope不存在這個(gè)問題,你可以盡情的使用深緩存存儲(chǔ)而不用擔(dān)心突然卡住或者反應(yīng)不靈敏情況,下面我們就來說明。

為了說明USB鏈接不是速率傳輸的瓶頸,我們和傳統(tǒng)示波器做以下對(duì)比:

臺(tái)式示波器,

泰克 Techtronix DPO 5054B

4通道,500MHz帶寬,5GS/s采樣率,25MS緩存,¥15,300

PC示波器,

PicoScope 6404C

4通道,500MHz帶寬,5GS/s采樣率,1GS緩存,¥6,600

時(shí)基均設(shè)置為500us/div,采樣率5GS/s,那么每屏幕更新采集的樣本點(diǎn)數(shù)為25million,測得的屏幕刷新率如下:

Tektronix DPO5054B

每10秒鐘9個(gè)波形

PicoScope 6404C

每10秒鐘180個(gè)波形

從以上數(shù)據(jù)得知,

泰克示波器每秒鐘采集和顯示的數(shù)據(jù)量

9/10*5GS/s*500us/div*10=22.5million Sample

PicoScope示波器每秒鐘采集和顯示的數(shù)據(jù)量

180/10*5GS/s*500us/div*10=450million Sample

Pico示波器采集和處理的數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于泰克示波器的。同時(shí),使用Pico6404D可以實(shí)現(xiàn)5GS/s高采樣,20ms/div的長時(shí)基采樣。此時(shí)的屏幕刷新率為:5GS/s*20ms/div*10=2.5GS。
請(qǐng)注意,20ms/div也就意味著采集一屏的時(shí)間為200ms,也就是說示波器50%的時(shí)間用來采集,剩余50%時(shí)間用于處理/顯示波形。這相當(dāng)于其每2秒鐘就可以采集和顯示一個(gè)DVD容量的數(shù)據(jù),我相信這個(gè)采集和顯示的速率在當(dāng)今市場上是無法比擬的。
下面我們來比較2.5GB/s數(shù)據(jù)速率和USB最大理論帶寬做個(gè)對(duì)比。

USB2.0——60MB/s(480Mbit/s)

USB3.0——625MB/s(5Gbit/s)

從以上數(shù)據(jù)可以看出,Pico示波器采集和顯示波形數(shù)據(jù)的速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于USB3.0接口的速率。那為什么示波器還能夠正常采集和顯示波形信號(hào)呢?

原因很簡單:所有緩存大于1MS的示波器內(nèi)部都有一個(gè)專用硬件來智能的合成將要在屏幕上顯示的波形信號(hào),而不會(huì)丟失任何高頻數(shù)據(jù)點(diǎn)。這樣因?yàn)閁SB線上只傳輸將要在屏幕上顯示的波形信號(hào),USB或者PC CPU的瓶頸疑慮都可以消除了。

歷代示波器的改進(jìn)我們都會(huì)提高硬件加速器,至少使得其處理數(shù)據(jù)的速率和示波器的采集的速率相同。這個(gè)速率比PC CPU處理數(shù)據(jù)的速率快將近2個(gè)數(shù)量級(jí)。

硬件加速器除了推進(jìn)深緩存示波器的捕獲能力外,還有以下功能:

以高達(dá)1million wfms/s的速率捕獲一連串的信號(hào)波形;

能夠以10000wfms/s的速率連續(xù)采集和顯示波形信號(hào),用以捕捉間歇性故障;

將示波器的緩存分段為100s或者1000s的循環(huán)緩沖區(qū)用以自動(dòng)存儲(chǔ)以前的波形。

綜上所述,USB傳輸速率的瓶頸問題是不存在的,PicoScope深緩存示波器比臺(tái)式或者其他PC示波器具有更好的捕獲能力和屏幕刷新率。



關(guān)鍵詞: Pico示波器USB速率傳

評(píng)論


技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉