СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №1/2016

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 48 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 1 2016 Чтобы настроить запуск по этой помехе нужно всего лишь нарисовать на сенсорном экране рамку и выбрать режим Zone 1 Must Intersect (пересе- чение зоны 1). Осциллограф запуска- ется уже по началу кадра USB. Включе- ние запуска по выделенной области говорит осциллографу, что он должен запускаться, только когда увидит нача- ло кадра USB и сигнал внутри обозна- ченной зоны. Эта ситуация показана на рисунке 5. После успешного запуска по наведённой помехе можно выполнить необходимые измерения и установить источник её происхождения. П ОИСК ИСТОЧНИКА ШУМА А что если отлаживаемая последова- тельная шина не подвержена влиянию помех, а вместо этого на ней присут- ствует постоянный наведённый шум? Чтобы выявить источник этого шума нужно использовать иной подход, поскольку по шуму запускаться нельзя. В этом случае пригодится встроенная в осциллограффункция быстрого пре- образования Фурье (БПФ). БПФ преоб- разует сигналы из временно ′ й области в частотную. Это позволяет увидеть частотные составляющие наведённо- го шума. На рисунке 6 показан сигнал USB с наведённым шумом. Уже по этому изображению нача- ла кадра USB можно увидеть, что здесь присутствует шум с амплитудой около 150 мВ пик-пик . Чтобы выявить источник этого шума можно использовать функ- цию БПФ и пиковые маркеры. При пер- вом включении БПФ не наблюдается частотной составляющей, которую можно было бы назвать шумом. Это значит, что частота шума значитель- но ниже частоты сигнала USB. Чтобы найти основную частотную составляющую, необходимо умень- шить скорость развёртки до 10 мс на деление. В этом режиме БПФ может обнаруживать низкие частоты. На рисунке 7 видно, что частота шума примерно равна 61 Гц. Это шум, наве- дённый на сигнал USB от сети пере- менного тока. Другим распро- странённымисточ- ником шума для последователь- ныхшин встраива- емых систем явля- ется сигнал такто- вого генератора, частота которого лежит в мегагер- цовом диапазоне. На рисунке 8 пока- зано БПФ сигнала USB сшумом, наве- дённымот тактово- го сигнала 16 МГц. Устройства Интер- нета вещей со встроенным адаптером беспроводной сети могут подвергать- ся воздействию шумов, создаваемых радиостанциями. На рисунке 9 показан сигнал USB с пиком спектра на частоте 2,4 ГГц – это типичная частота беспро- водной сети. З АКЛЮЧЕНИЕ Инженеры, занятые разработкой встраиваемых систем, вынуждены соз- давать недорогие энергоэффектив- ные устройства малого размера. Это вызывает острую потребность в мощ- ных средствах измерения и отладки. Для этого отлично подходят совре- менные цифровые осциллографы со встроенной функцией декодирова- ния данных последовательных шин. С появлением встроенных функций декодирования ручное декодирова- ние отдельных кадров кануло в Лету. Расширенные режимы запуска по сиг- налам последовательных шин позво- ляют легко захватывать интересую- щие кадры. Режим сегментированной памяти можно использовать вместе с декодированием данных последова- тельных шин для захвата конкретной передаваемой информации в течение длительных периодов времени. Новые методы запуска, ставшие возможны- ми с появлением сенсорных экранов, существенно упрощают локализацию непериодических помех. И, наконец, источники шума можно идентифи- цировать с помощью функции БПФ. Обзаведясь современным осцилло- графом, инженеры, занятые разработ- кой встраиваемых устройств, получа- ют полный набор инструментов для отладки. Рис. 9. Сигнал USB с шумом частотой 2,4 ГГц от беспроводной сети Рис. 7. БПФ сигнала USB с наведённым низкочастотным шумом Рис. 8. Сигнал USB с шумом тактовой частоты 16 МГц