选择合适的示波器进行高速电路调试和验证

相当的波形捕获率和显示方式，对重复信号和有重复特性的信号（如数字信号、串行通信信号）的捕获和观测能力大大超越传统数字存储示波器，能显著提高调试和验证的效率。同时，数字荧光示波器也具有数字存储示波器对于单次捕获信号的全部分析能力。而且，由于其构架的优势，数字荧光示波器在测试项目、测试速度以及测试精度上都全面领先于数字存储示波器。

如何使用数字荧光示波器进行高效的电路调试和验证，我们将在下两章着重介绍。

第二章 使用实时数字荧光示波器进行调试——发现问题、定位问题、分析问题

调试（Debug）的任务，是要检查设计中存在的问题：改正电路中的错误，消除设计里的缺陷，使设计达到预期的功能，并优化电路。

调试的一般过程，我们可以把它归纳为：发现问题——定位问题——分析问题——解决问题。万用表、示波器、逻辑分析仪等仪表都是重要的调试观察工具。

使用示波器进行调试，准确、快捷、使用方便是每个使用者的要求。选用合适的工具来工作，可以起到事半功倍的效果。

隐藏在正常信号里的异常（偶发性故障），是调试电路错误的一种关键对象。发现偶发性故障对于调试工具提出了很高的要求——调试工具的波形捕获概率要足够高，漏失率要足够低，才能快速可靠地发现这些偶发的异常，为我们下一步定位问题提供足够的信息。正像图四中看到的例子，一秒发生一次的故障，可能来自于时钟电路的周期性失效，也可能源于其它电路的干扰。由于这种失效或者干扰的出现概率可能只有几百万分之一甚至更低，所以对于传统数字存储示波器不到2％的捕获概率来讲，要以比较高的置信度来发现这些问题，需要花费很长的时间。这时，数字荧光示波器的优势就显现出来了，它高达数十万次的波形捕获率和最高可超过 60％的捕获概率，可以帮助调试人员迅速“看到”问题，减少在众多正常信号里面搜寻故障的时间——结果，您可能只需要几秒钟，而不是数分钟、数小时甚至几天的时间，就能发现令人头痛的偶发性错误。

事实上，偶发性故障对于调试人员来说本来是未知的——在有限的观测时间内，发现问题的概率越高，则调试的效率越高。这时数字荧光示波器的价值更加明显——DPO观测一段时间所获得的信息量，用数字存储示波器可能需要数十倍甚至数百倍的时间才能完成。所以，DPO是现今数字示波器领域，能最快发现问题的调试工具。还是图四的例子，使用DPO观测10秒钟，发现一秒一次的故障的概率大约是 99.99%。而使用数字存储示波器，达到同样的捕获概率需要约450秒，也就是七分半钟，差别一目了然。从这种意义上来讲，DPO提供的不仅仅是远远领先的效率，更加为调试人员增添了无以伦比的信心。

发现问题，完成了调试中关键的一步。下一步就是定位问题。

在定位问题上，业界有两种方法：一种是使用长内存，抓取很长的数据量，然后通过肉眼观测或者搜索插件来找到关心的问题点；另一种是使用触发，直接定位需要的的波形细节。这两种方法，实际上是有其技术背景的：第一种方法是除了泰克公司以外的其它示波器生产商支持的——在没有DPX并行处理技术，波形捕获率低的情况下，“放大网，抓小鱼”成了唯一的解决方案；加之这些厂商产品的高级触发模式的触发带宽一般在800MHz以下，“抓取——筛选”也是这些示波器最容易实现的对高速信号“定位问题”的方法。数字荧光示波器更倾向于后一种方法：在DPX波形捕获技术发现问题以后，使用得到的波形异常信息设置Pinpoint 触发系统的高级触发条件，直接定位问题。

调试时使用长内存加查找来定位问题，好比是用摄像机摄录下一段时间的风景，然后再返回去查看所有记录来搜索我们想看的景色；硬件触发定位，类似高性能照相机加准确的快门设置，直接拍下我们关心的景色。两种方法在效率上的优劣一看自明。

另一方面，使用长内存来直接“定位问题”，并没有从根本上改善数字存储示波器高漏失率的问题。在图四的例子里面，如果使用目前业界高速内存最长的数字存储示波器，其可以提供最高20G的采样率和100M存储深度。您可以发现，即时使用全部100M存储空间，在20G采样率下只能无漏失地捕获5ms长度的波形；而处理这100M的数据，这种示波器通常需要几秒到几分钟的时间，漏失概率高达99.5%以上。所以在不知道偶发故障主要参数的前提下使用长内存加搜索，其调试过程好比高射炮打蚊子，命中率极低。

DPO的高波形捕获率，能在很短时间内发现信号的异常，如毛刺、欠幅脉冲、建立/保持时间违规、边沿速率或者单调性问题等等，并能以色温等方式告知其发生频度。用户使用基于D