TekHSI：開啟示波器數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咚贂r(shí)代

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在當(dāng)今快速發(fā)展的科技領(lǐng)域，工程師和研究人員常常面臨一個(gè)挑戰(zhàn)：如何高效地從復(fù)雜的測試設(shè)備中提取和分析數(shù)據(jù)。對于使用示波器的用戶來說，這一問題尤為突出。傳統(tǒng)方法如SCPI（標(biāo)準(zhǔn)編程接口）雖然功能強(qiáng)大，但在數(shù)據(jù)傳輸速度上往往難以滿足現(xiàn)代高速信號分析的需求。然而，隨著泰克公司推出TekHSI（泰克高速接口），這一局面正在被徹底改變。TekHSI不僅在速度上實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，更通過簡化的操作流程，為用戶帶來了前所未有的便捷體驗(yàn)。

本文將深入探討TekHSI的技術(shù)優(yōu)勢、與現(xiàn)有工具（如TekScope和Python）的集成應(yīng)用，以及它如何為工程師和研究人員提供更高效、更智能的解決方案。

TekHSI是什么？

TekHSI是泰克4B、泰克5和泰克6（B和LP）系列MSO示波器最新固件版本v2.10提供的一項(xiàng)新功能。TekHSI針對高速數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行了優(yōu)化，且事實(shí)證明，與使用常規(guī)SCPI curve或curvestream采集方法相比，其速度提高了近10倍。這是因?yàn)镾CPI curve和curvestream受限于儀器處理SCPI命令的能力，而TekHSI卻通過二進(jìn)制協(xié)議避開了這一限制。

要在示波器上啟用TekHSI功能，選擇Utility -> I/O -> HSI，然后打開HSI：

圖1 TekHSI設(shè)置菜單

TekHSI與TekScope v2.10結(jié)合使用

最新TekScope PC版本可從tekcloud.com獲取，支持該新高速接口 (HSI) 功能。TekScope PC是開始高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖羁旖莘椒āＶ灰谶B接的示波器上啟用HSI，就可以將數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)絋ekScope PC。尤其令人欣喜的是，TekHSI帶來的增速效果可以在 TekScope 中自動(dòng)顯示，無需進(jìn)行其他操作或設(shè)置。對不想進(jìn)行任何編程的用戶而言，TekScope PC是一個(gè)快速簡便的“無代碼”選項(xiàng)，借助該功能能夠充分利用高速接口進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的所有優(yōu)勢。此外，啟用TekHSI后，TekScope PC可利用高速數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)所有適用的采集方法，包括單次采集、連續(xù)采集和“事件觸發(fā)”的觸發(fā)模式。

TekHSI與TekScope PC結(jié)合使用帶來的性能提升

圖2說明了與使用i7或i9處理器的curve采集方法相比，TekScope PC與TekHSI結(jié)合使用時(shí)能夠大幅提升性能。請注意單通道用例，TekHSI與配備i9處理器的PC結(jié)合使用時(shí)，性能可提高10倍以上。在每個(gè)用例中，TekHSI的性能都明顯優(yōu)于普通curve采集方法。

圖2 TekScope HSI相對于采用i7或i9處理器的傳統(tǒng)方法的優(yōu)勢

TekHSI與Python結(jié)合使用

TekHSI的優(yōu)勢在Python中也能得到發(fā)揮。只需安裝tekhsi Python庫即可，該庫將于2024年9月發(fā)布。要安裝該軟件包，只需打開命令終端并使用pip即可：pip install tekhsi。

要在Python環(huán)境中使用TekHSI，只需將tekhsi導(dǎo)入Python項(xiàng)目即可訪問API。您會(huì)注意到，在圖3中，這些命令比標(biāo)準(zhǔn)SCPI命令更易讀取，并且在執(zhí)行類似任務(wù)時(shí)所需的命令更少。

圖3 使用TekHSI Python庫與傳統(tǒng)SCPI命令收集通道1波形數(shù)據(jù)的代碼對比

TekHSI不僅比SCPI更快、更高效，而且使用起來也更方便。如圖3所示，使用tskhsi庫時(shí)，數(shù)據(jù)無需格式化即可檢索。只需使用scope.read_waveform('CH1') 命令即可檢索通道1數(shù)據(jù)。我們?nèi)栽谖⒄{(diào)Python包，因此發(fā)布的庫可能與上面的示例有所不同。我們預(yù)計(jì)將于9月初公開發(fā)布這些Python包。

TekHSI與Python結(jié)合使用帶來的性能提升

在Python應(yīng)用程序中使用TekHSI可以大幅提升性能。圖4顯示，與使用帶HSI的TekScope PC相比，在Python應(yīng)用程序中使用TekHSI可實(shí)現(xiàn)更快的數(shù)據(jù)傳輸。

圖4 編程式Python TekHSI和TekScope HSI在不同采樣率和500萬記錄長度下相對于傳統(tǒng)curve方法的優(yōu)勢

使用TekHSI Python庫的優(yōu)勢毋庸置疑。TekHSI在每種采樣率和通道數(shù)上的表現(xiàn)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)SCPI數(shù)據(jù)采集，速度提高了10倍。

TekHSI相對于Curvestream的優(yōu)勢

現(xiàn)在，讓我們來看看TekHSI與curvestream方法相比具有什么優(yōu)勢。在TekHSI發(fā)布之前，curvestream是從示波器上采集數(shù)據(jù)的最快形式。但從圖5可以看出，curvestream很復(fù)雜，在啟用curvestream之前需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化和編碼。還需要正確捕獲和追加數(shù)據(jù)，而捕獲和追加數(shù)據(jù)都需要人工操作。

圖5 使用TekHSI Python庫與使用Curvestream以及SCPI命令快速采集通道1波形數(shù)據(jù)的代碼對比

與curvestream相比，TekHSI不僅能夠更快地將數(shù)據(jù)從示波器傳輸?shù)絇C，而且應(yīng)用方法也更加簡單。