Oscyloskopy MSO firmy Tektronix – wszechstronne przyrządy pomiarowe

 

Opcje SR-AERO, SR-AUTO, SR-COMP, SR-DPHY, SR-EMBD, SR-PCIE, SR-USB – zestaw opcji wykorzystywanych do badania szeregowych interfejsów komunikacyjnych, takich jak: I2C, SPI, CAN, LIN, FlexRay, MIL-STD-1553, RS-232/422/485/UART, a także USB. Funkcje zawarte w tym oprogramowaniu dają bardzo szerokie możliwości wyzwalania oscyloskopu, analizy i dekodowania protokołów stosowanych w popularnych interfejsach szeregowych. Wybierane przez użytkownika zdarzenia wyzwalające obejmują niemal wszystkie przypadki, które mogą wystąpić w każdym z interfejsów. Przykładowo, są to: początek pakietu, określony adres, wyspecyfikowana dana, unikatowy identyfikator itp. Sygnały interfejsowe są wyświetlane w postaci wykresów czasowych i w tablicy zdarzeń. Dane na wielobitowych magistralach są najczęściej przedstawiane na jednym przebiegu, w postaci danej liczbowej w zapisie binarnym, znakowym lub heksadecymalnym. Taki zapis odznacza się dużą czytelnością i zwartością, ale możliwa jest również obserwacja każdej linii interfejsu na wyodrębnionym wykresie czasowym (diagramie oka). Poszczególne zdarzenia na magistrali są kodowane różnymi kolorami (rys. 6).

Jednym z większych problemów związanych z analizą pracy interfejsów szeregowych jest wyszukiwanie informacji. Liczba przesyłanych informacji i danych jest bardzo duża. Coraz większe są też prędkości transferu. Wiąże się to z koniecznością stosowania szybkich oscyloskopów z szerokim pasmem i dużym rekordem danych, umożliwiającym śledzenie zdarzeń w badanym interfejsie w długich przedziałach czasu. Do tego wymagane są odpowiednie procedury zarządzania pamięcią i sprawnie działające funkcje wyszukiwania. Wymagania te spełniają oscyloskopy MSO5000.

 

Rys. 6. Przebiegi obserwowane w interfejsie I2C ze zdekodowanymi danymi i kolorowym oznaczeniem zdarzeń

Rys. 6. Przebiegi obserwowane w interfejsie I2C ze zdekodowanymi danymi i kolorowym oznaczeniem zdarzeń

 

 

Odrębną grupę opcji (TEKEXP) pośrednio związanych z interfejsami szeregowymi stanowi oprogramowanie wykorzystywane do badania nadajników D-PHY. Dotychczas tematyka ta wymagała sporej wiedzy, a nawet niemal specjalizacji w tej dziedzinie. Testy były skomplikowane i trudne do praktycznego opanowania. Przy zastosowaniu oscyloskopu MSO5000 z opcją TEKEXP metodyka pomiarów znacznie się upraszcza, większość parametrów jest mierzona automatycznie. Oprogramowanie jest oparte na przyjaznym dla użytkownika, intuicyjnym interfejsie graficznym (GUI). Jeśli istotna jest tylko ocena sprawności danego urządzenia, bez konieczności dokonywania wszystkich pomiarów, jak zwykle można stosować testy Pass/Fail.
Podobnie jest z interfejsem USB, dla którego została opracowana odrębna opcja SR-USB. Jest ona pomocna do badania poprawności działania interfejsu USB (zgodności ze standardem USB 2.0), a także do analizy jego pracy. Niezbędne są do tego tryby wyzwalania umożliwiające wychwytywanie specyficznych zdarzeń, takich jak: transmisja pakietów z podanym adresem lub enpointem, transmisja określonych danych, pakietów handshake, pakietów specjalnych itp. Zapewnia to oprogramowanie zawarte w omawianych opcjach oprogramowania. Procedury opracowano dla wersji USB 2.0 Low-speed, Full-speed i High-speed, a więc obejmują szybkość transmisji od 1,5 Mb/s do 400 Mb/s. Na rys. 7 przedstawiono zdekodowane dane przesyłane interfejsem USB low-speed.

 

Rys. 7. Przebiegi obserwowane w interfejsie USB low-speed z kolorowym oznaczeniem różnych typów informacji

Rys. 7. Przebiegi obserwowane w interfejsie USB low-speed z kolorowym oznaczeniem różnych typów informacji

 

 

Inne opcje. Powyższy opis nie wyczerpuje wszystkich możliwości rozszerzania oprogramowania firmowego oscyloskopów MSO5000. Należy więc jeszcze wspomnieć o kilku innych.

Opcja SIGEXPTE jest wykorzystywana do tworzenia stanowisk pomiarowych sterowanych komputerowo przez środowisko LabVIEW. Praca na nich nie ogranicza się wyłącznie do samych pomiarów. Zebrane przez oscyloskop dane służą do bardzo szczegółowej analizy prowadzonej za pomocą komputera. Otwiera to zupełnie nowe możliwości dla inżyniera. Przykładowo, może to być choćby symulacja układów z użyciem popularnych programów, takich jak: PSpice, SPICE, Multisim. Użytkowników LabVIEW nie trzeba przekonywać o korzyściach takich rozwiązań.

Opcja SignalVU to oprogramowanie wektorowej analizy sygnałów, przydatne do badań urządzeń szerokopasmowych i oceny zjawisk charakteryzujących się szerokim widmem. Zainstalowanie tej opcji nadaje oscyloskopowi MSO5000 funkcjonalności odpowiadającej zestawowi wektorowego analizatora sygnałów, analizatora widma i oscyloskopu o optymalizowanych trybach wyzwalania.

Podsumowanie

Opisane w artykule opcje rozszerzeń oprogramowania firmowego oscyloskopów MSO5000 mogą być instalowane także w modelach DPO7000 i DPO/DSA/MSO70000. Niektóre rodzaje pomiarów wymagają stosowania dodatkowego oprzyrządowania lub takiego, które spełnia określone parametry techniczne. Opcje rozszerzające dla oprogramowania firmowego oscyloskopów MSO5000/7000/70000 tak dalece zmieniają ich funkcjonalność, że z uniwersalnych przyrządów stają się one mocno specjalizowaną aparaturą pomiarową.

O autorze