混合信号示波器：模拟与数字信号检测利器

"本文介绍了混合信号示波器（MSO）在探测模拟和数字信号中的应用，强调了在处理含有模拟效应的数字系统时MSO的重要性。混合信号示波器结合了示波器和逻辑分析仪的功能，通常配备4个模拟通道和16个数字通道，适用于嵌入式微处理器系统的故障排查。文中通过一个处理器板的示例，展示了模拟信号（如电源、ADC、DAC）、并行和串行数字信号（如CPU、GPIO、各种通信接口）的存在，并指出MSO能够同步显示这两个领域的信号，便于问题定位和诊断。此外，MSO还提供了丰富的测量和分析工具，支持模拟、数字或两者结合的触发，以及串行和并行数据模式的搜索功能。文章还对比了模拟示波器和混合信号示波器在处理信号方式上的差异，指出数字轨迹以0或1表示输入状态，依赖于电压是否超过预设的逻辑阈值。" 混合信号示波器（MSO）是现代电子工程师不可或缺的工具，特别是在处理复杂嵌入式系统时。这种设备能够同时捕获和分析模拟和数字信号，对于那些看似全数字但实际上包含模拟特性的系统而言尤其重要。模拟信号，如电源波动、ADC和DAC产生的信号，需要通过示波器的连续性来观测；而数字信号，如CPU时钟、GPIO接口和各种通信协议，需要通过逻辑分析仪的离散方式来检测。 MSO的核心优势在于其多通道设计，允许工程师在同一个平台上查看和比较不同类型的信号。4个模拟通道可以监测关键的模拟信号，而16个数字通道则可覆盖大量的数字输入/输出。由于所有通道都保持时间同步，用户可以清晰地看到不同信号之间的相互关系，这对于识别潜在的串扰、振铃或其他定时问题至关重要。 除了基本的信号显示，MSO还提供了强大的触发功能，允许工程师根据特定的模拟或数字条件启动数据采集。这在寻找间歇性问题或者复杂的交互效应时非常有用。此外，MSO内置的测量工具能够精确分析信号参数，如频率、幅度、上升时间等，并且可以进行高级分析，如眼图分析、抖动测量等。串行数据的搜索功能也使得在大量数据中定位特定模式变得简单。 在图2中，我们可以看到模拟轨迹和数字轨迹的鲜明对比。模拟轨迹以连续的电压变化来描绘信号，而数字轨迹则简化为二进制的0和1，根据信号是否超过阈值来判断。这种数字化处理方式使得MSO能够快速处理大量数字信息，同时保持与模拟信号的同步分析能力。 混合信号示波器是现代电子设计和调试的关键工具，它整合了模拟和数字测试的各个方面，为工程师提供了一个全面的视图来理解和解决系统级的问题。无论是在硬件开发阶段还是在系统维护过程中，MSO都能大大提高工作效率，确保电子设备的正常运行和优化。