一個(gè)芯片搭載十?dāng)?shù)種儀器功能，測(cè)量?jī)x器正不斷突破與創(chuàng)新，它能做些什么？6分鐘視頻帶你直觀認(rèn)識(shí)片上儀器。

片上儀器（IoC）是電子測(cè)試測(cè)量?jī)x器的新興趨勢(shì)，將信號(hào)測(cè)量、信號(hào)產(chǎn)生和控制仿真帶到了更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)合中。由于集成度高，片上儀器特別適用于對(duì)通用性、緊湊性、便攜性等方面有嚴(yán)苛要求的應(yīng)用場(chǎng)景。

圖 1 片上儀器 IoC

高度集成的片上儀器是模塊化測(cè)試測(cè)量儀器或合成儀器的有益補(bǔ)充。模塊化儀器把每臺(tái)儀器集成為一個(gè)模塊，同時(shí)去掉了傳統(tǒng)儀器的顯示屏和操作面板，大大提高了測(cè)試測(cè)量系統(tǒng)的集成度，又兼具靈活配置的優(yōu)點(diǎn)。片上儀器則進(jìn)一步增強(qiáng)了這種優(yōu)勢(shì)，將多種通用儀器功能集成到一個(gè)芯片上并支持二次開(kāi)發(fā)，為對(duì)便攜性、集成度和成本縮減具有極高要求的用戶提供了新的解決方案。

除了高度集成以外，片上儀器還利用了最新的信息科技技術(shù)，使操作界面前所未有的簡(jiǎn)潔美觀。片上儀器可以通過(guò)WiFi、網(wǎng)口、USB等方式連接iPad或筆記本電腦實(shí)現(xiàn)用戶界面和交互，學(xué)習(xí)使用一目了然。

圖 2 傳統(tǒng)儀器 VS片上儀器

片上儀器的主要組成部分有哪些？

片上儀器集成了功能強(qiáng)大、可重構(gòu)的數(shù)字信號(hào)處理芯片，以及高性能的模擬/數(shù)字輸入和輸出芯片，并通過(guò)iPad或電腦實(shí)現(xiàn)儀器操作、信號(hào)分析和數(shù)據(jù)保存等測(cè)試測(cè)量功能。

圖 3 IoC的主要構(gòu)成

實(shí)驗(yàn)室最常用的測(cè)試測(cè)量?jī)x器莫過(guò)于示波器、信號(hào)發(fā)生器和頻譜儀，Moku系列儀器作為最具代表性的片上儀器，把這些通用儀器功能集于一身，將IoC集成度高、界面美觀、操作便捷的特點(diǎn)體現(xiàn)得淋漓盡致。我們通過(guò)下方的Moku:Lab操作演示視頻可以體會(huì)其使用的便利性。

Moku:Lab不僅集成了示波器、波形發(fā)生器和頻譜儀等常用功能，還包括：

這些專業(yè)的儀器功能，還具有定期的軟件優(yōu)化和更新模式，實(shí)現(xiàn)儀器功能的不斷擴(kuò)展。

圖 4 集 12種儀器功能于一身的 Moku:Lab

片上儀器作為一種軟件定義硬件的儀器，在開(kāi)發(fā)上有諸多創(chuàng)新，如能力更強(qiáng)的Moku:Pro產(chǎn)品具有多儀器并行模式。舉個(gè)例子，使用頻率響應(yīng)分析儀進(jìn)行頻域特性測(cè)量時(shí)，用戶可以用Moku：Pro的波形發(fā)生器生成激勵(lì)波形，通過(guò)輸出通道接入到測(cè)試電路中，同時(shí)用示波器來(lái)觀測(cè)電路中的實(shí)際波形，再使用頻率響應(yīng)分析儀功能測(cè)量電路的頻率響應(yīng)。并行的儀器間的信號(hào)通信全部由FPGA內(nèi)部的高速信號(hào)通路完成，可實(shí)現(xiàn)超低延時(shí)的信號(hào)交換。

除了部署現(xiàn)有儀器外，用戶還可以通過(guò)Moku Cloud Compile（云編譯）編譯自定義的儀器部署，并與現(xiàn)有儀器交互，從而為工程師構(gòu)建復(fù)雜系統(tǒng)提供更大的靈活性。

圖 5 Moku:Pro多儀器并行模式

Moku軟件優(yōu)化了每種儀器的用戶界面，直觀易用，每一處的數(shù)據(jù)都可觸摸獲得，點(diǎn)擊或滑動(dòng)即可更改數(shù)據(jù)，配置調(diào)整從未如此簡(jiǎn)單。

圖 6 鎖相放大器波形分析界面

圖 7 任意波形發(fā)生器方程式編輯界面

硬件小巧便攜，軟件功能強(qiáng)大、美觀易用，這一款“炫”得很的新一代低成本多功能儀器在各行各業(yè)都不斷信息化的當(dāng)下成為電子測(cè)試測(cè)量的新趨勢(shì)。