許多基于微控制器的系統(tǒng)都有模擬和數字信號。即使看起來是完全數字的系統(tǒng)也不完全是數字的，因為存在振鈴和串擾等模擬效應。因此，對系統(tǒng)中的信號通常需要同時持有模擬和數字的視角。這正是混合信號示波器（MSO）可以幫助到你的地方。

混合信號示波器同時具有示波器的功能和邏輯分析儀的部分功能。最常見的混合信號示波器配置有4個模擬通道和16個數字通道，它們最適合用于嵌入式微處理器板的查錯。

圖1所示的處理器板框圖包含諸如電源、時鐘、模數轉換器（ADC）輸入和數模轉換器（DAC）輸出等模擬信號，也有并行和串行的數字信號。并行數字信號包括CPU和GPIO接口的數字和地址線。以太網、SATA、PCIe、SPI、I2C和UART等接口則是高速和低速串行數據信號?；旌闲盘柺静ㄆ骺梢宰屇阍谀M或數字域中同時觀察這些信號。兩個域中的顯示都是時間上同步的，有助于發(fā)現問題。通過從模擬、數字或兩者結合的觸發(fā)還有助于診斷。這些采集資源還有一整套測量與分析工具進行補充。不管是哪個域中的數據，這些工具都可以處理。另外，可以方便地使用搜索功能定位串行或并行數字化數據圖案。

圖1：包含模擬（綠色）、數字（紅色）和串行數據（藍色）信號的嵌入式微處理器板例子?；旌闲盘柺静ㄆ魈峁┝藛闻_儀器就能測量和查錯所有這些類型信號的方案。

比較模擬和數字

數字示波器中的模擬波形是將采集到的信號表示為一系列采樣點。這些采樣點是以示波器的采樣速率獲取的，并用示波器中的模數轉換器（ADC）位數設定的幅度分辨率進行了數字化?，F代高頻示波器具有8位（256個等級）到12位（4096個等級）的ADC分辨率。

混合信號示波器中的數字軌跡代表一個比特，是以數字采樣率采樣的。幅度基本上從0到1變化，依據的是比預設的邏輯閾值（許多混合信號示波器為多種系列邏輯器件提供預設的邏輯電平）高還是低，它們代表了數字輸入的狀態(tài)。圖2顯示了模擬軌跡（底部）和數字軌跡（頂部）的比較。

圖2：數字軌跡（頂部）和模擬波形的比較。數字軌跡幅度用1或0表示，判斷依據是數字輸入端的電壓是高于還是低于用戶設定的邏輯閾值。模擬軌跡被分解為4096個（12位）幅度等級中的任意一個。

模擬軌跡可以顯示隨時間發(fā)生的電壓微小變化。你可以看到諸如脈沖上沖和振鈴等現象。在C1描述塊中可見的光標幅度讀取功能可以讀到低至mV的幅度。（在數字1描述塊中的）數字軌跡光標讀取功能則報告0和1的幅度。記住，數字軌跡只顯示數字線的狀態(tài)，只有0和1兩個值。

當顯示多根數字線時，你通?？梢赃x擇用一根線單獨觀察、捆綁成總線觀察或兩種觀察同時進行，如圖3所示。在圖3中，8根數字線（D0到D7）以總線形式被同時顯示在畫面上（底部軌跡），它用十六進制計數方式顯示了所有數字線的總值。注意，D7是最高位（MSB），D0是最低位（LSB）。

圖3：以單線和總線形式顯示的D0至D7多根數字線?？偩€形式顯示了十六進制計數的所有8根線總數。D0是最低位，D7是最高位。典型的測量工具包括將數字線作為源的光標和定時參數，如圖中所示。