混合信號示波器的模擬通道和數字通道

　　混合信號示波器于1993年首次出現，有兩個模擬通道，8個或16個數字通道。在接下來的幾年里，主流MSO基本上鎖定了2或4個模擬通道和16個數字通道。作為嵌入式系統設計師的必要調試工具，通道數量基本上鎖定在2或4個模擬通道和16個數字通道上。嵌入式設計師使用MSO是因為它可以從兩個或四個信號擴展到最多20個信號，而不需要尋求最終工具-邏輯分析儀的幫助。

　　雖然這個渠道的數量長期以來一直被市場廣泛接受，但它仍然適合今天的嵌入式系統嗎？這對示波器制造商和嵌入式系統設計師來說是一個值得思考的問題。制造商必須知道它是否提供了客戶實際需要的測試功能，并愿意付費購買。設計師需要適合操作的工具。

　　思考這個問題促進了許多科研項目的實施。來自世界各地的嵌入式系統工程師正在更深入地調查示波器通道的數量。最新的5系列MSO反映了這些研究結果，將提供的模擬通道數量增加到6或8，并提供8~64個數字通道。此外，數字通道也可以在運行過程中重新配置。

　　鑒于MSO在過去幾年取得了令人印象深刻的成就，可以說，傳統的數字模擬通道和數字通道可以完全滿足大多數嵌入式設計師的需求，更確切地說，設計師試圖使4個通道足夠。但大量的工程師（我們的研究是35%）聲稱，他們需要8個理想的模擬通道。

　　在過去，當這些工程師需要四個以上的模擬輸入時，他們會試圖同時使用兩個示波器。這種將多個示波器“連接”起來的做法將帶來許多挑戰。為了同步采集，必須同時觸發多個示波器，這不僅需要電纜（或雙探頭），還需要創造性的觸發設置。此外，很難比較兩個顯示屏上的數據，因此許多工程師從兩個示波器中獲取數據，然后使用計算機關閉波形進行評估。即使兩個示波器型號完全相同，這種同步仍然需要很長時間，如果使用不同的示波器型號，也會有更多的問題。

　　在數字通道方面，數量減少和數量增加一樣重要。在某些情況下，許多工程師感到沮喪，因為他們被迫購買16個數字通道，但實際上只需要8個數字通道。在我們的研究中，大約75%的受訪者聲稱他們不想要16個數字通道，有些人想要更多，有些人想要更少。

　　對于嵌入式系統設計師來說，在示波器的許多特性中，靈活性比通道數量更重要。我們的研究發現，79%的嵌入式工程師希望示波器具有多種功能，以滿足壓力巨大的設計團隊的需求。

　　當我們與嵌入式設計師討論在哪個階段需要更多的通道和更高的靈活性時，最常見的答案是在系統級調試期間。當多個子系統開始集成時，多個處理器、多個電源、多個串行總線和多個I/O設備，系統級檢查能力將變得至關重要。在傳統的示波器調試方法中，工程師應多次使用2或4個通道捕獲數據，追溯信號路徑，找出問題的根本原因。如今，許多系統需要處理來自多個傳感器的輸入，驅動多個驅動器，并通過多個總線通信，傳統的調試方法可能會遇到許多問題。這些嵌入式計算系統包括傳感器、加速器、處理能力和通信，以及不斷增長的物聯網（IoT）構成分布式智能設備。

　　我們發現，嵌入式工程師的另一個痛點來自于當今系統中電源數量的激增。為了優化功耗、性能和速度，即使是相對簡單的系統也可能有12V整體供電裝置、多個5V電源、3.3V電源和1.8V電源。檢查和調試這些電源的啟動和關閉順序，特別是與電路板上的其他控制信號或狀態信號相比，需要更多的通道和測試。

　　一些有創意的工程師報告說，他們使用數字MSO通道上的可變閾值來檢查電源順序。在這種情況下，他們將數字通道的閾值設置為略低于電源的標稱電壓，并使用該設置來生成電源、復位線、中斷線、狀態線等的“時間圖”。該方法有一個明顯的缺陷，即電源由二進制波形表示，忽略了信號的模擬特性。大多數工程師更喜歡使用模擬通道來進行測試和調試。

　　對于許多應用程序來說，傳統的四個模擬通道/16個數字通道配置可能就足夠了。但如果我們遇到新的問題，我們肯定會遇到新的問題，我們仍然知道還有其他一些選擇。

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　　以上是多少個適合混合信號示波器的通道。如果您在使用中有其他問題，請登錄安泰測試。