发现和捕获异常信号可能是调试过程中最困难的挑战之一。仅一个信号上微弱的或偶尔发生的异常事件,都可能会直接决定设计能否可靠运行。
通常情况下,在探测电路板上的信号时,在波形上偶尔会看到微弱的光迹,表明偶尔出现的、非预计的事件,其看上去和数字信号不同。使用辉度等级显示技术,可以帮助确认信号上存在偶发异常事件,但它们从屏幕上消失得太快,测量不到。尽管无限余辉在查看单个信号时会有一定的帮助,但它不能兼容快速探测电路板。
为在探测设计时发现异常信号,并了解异常事件发生的频次,我们启用了示波器的颜色等级快速采集模式。这种采集模式把波形采集速度提高到每秒超过280,000个波形,这一速度足以捕获任何异常事件。如图2所示,温度显示技术用红色表示发生最频繁的信号,用蓝色表示发生最不频繁的信号。在这个3.3 V数字信号中,可以看到偶尔出现的窄脉冲或毛刺。低幅度欠幅脉冲略高于1 V,也出现在蓝色中。下一步,我们使用欠幅脉冲触发,隔离和捕获每个欠幅脉冲。
但欠幅脉冲发生的频次是多少呢?前面板控件可以进入手动和自动波形导航工具,拥有卷动和缩放之类的功能,可以检查长采集数据。但是,手动导航长信号采集可能会非常繁琐,而且容易出错。在手动滚动数百万个数据点时,可能会漏掉关心的事件。在手动导航信号时,用户怎样能确信找到事件发生的所有位置呢?
解决方案是自动搜索信号,查找指定事件的所有时点。指定搜索事件与指定触发事件的方式类似。然后,示波器将自动标记每个事件,用户可以使用前面板箭头键在标记之间移动,找到事件。
在这种情况下,欠幅脉冲触发设置被复制到自动搜索设置中,我们发现采集信号中有三个欠幅脉冲,之间大约相距3.25 ms。有了这些信息以后,用户可以关联以这种速度发生的事件,隔离异常信号的成因。