隨著電子產品速度越來越快、越來越復雜，其設計、檢驗和調試的難度也越來越大。設計人員必須全面檢驗設計，才能保證產品可靠運行。在發生問題時，設計人員必需迅速了解根本原因，以便解決問題。通過同時分析信號的模擬表示方式和數字表示方式，許多數字問題的根本原因都可以迎刃而解，因此，混合信號示波器(MSO)為檢驗和調試數字電路提供了理想的解決方案。
泰克MSO2000、MSO3000和MSO4000系列混合信號示波器不僅提供了泰克示波器的完美性能，還融合了16通道邏輯分析儀的基本功能，包括并行/串行總線協議解碼和觸發。MSO系列提供了首選工具，可以采用強大的數字觸發、高分辨率采集功能和分析工具，迅速調試數字電路。本應用指南重點介紹檢驗和調試技巧，幫助您使用泰克MSO系列更高效地實現數字設計。
同一個MSO4000數字探頭適配夾上的混合邏輯家族(TTL &LVPECL)門限設置。上面三條通道是TTL信號，門限為1.40V;下面兩條通道是LVPECL信號，門限為2.00 V。
設置數字門限
混合信號示波器的數字通道把數字信號視為邏輯值高或邏輯值低，與數字電路查看信號的方式一模一樣。也就是說，只要振鈴、過沖和地電平反彈不導致邏輯跳變，那么這些模擬特點對MSO就不是問題。與邏輯分析儀一樣，MSO使用門限電壓，確定信號是邏輯值高還是邏輯值低。
MSO4000系列可以為每條通道獨立設置門限，適合調試帶有混合邏輯家族的電路。MSO4000在其中一個數字探頭適配夾上測量五個邏輯信號，它同時測量三個TTL(晶體管-晶體管邏輯)信號和兩個LVPECL (低壓正發射器-耦合邏輯)信號。
MSO2000和MSO3000系列則為每個探頭適配夾設置門限(一組8條通道)，因此TTL信號將位于第一個適配夾上，而LVPECL信號則位于第二個適配夾上。
定時采集和狀態采集
主要數字采集技術有兩種。第一種技術是定時采集，其中MSO以MSO采樣率確定的距離相等的時間對數字信號采樣。在每個樣點上，MSO存儲信號的邏輯狀態，創建信號的時序圖。
第二種數字采集技術是狀態采集。狀態采集規定了數字信號邏輯狀態有效穩定的特殊時間，這在同步和時鐘輸入數字電路中十分常見。時鐘信號規定了信號狀態有效的時間。例如，對采用上升沿時鐘的D觸發裝置來說，輸入信號穩定時間在時鐘上升沿周圍。對采用上升沿時鐘的D觸發裝置來說，輸出信號穩定時間在時鐘下降沿周圍。由于同步電路的時鐘周期可能并不是固定的，因此狀態采集之間的時間可能并不均勻，這一點是它與定時采集的不同點。
邏輯分析儀同時提供了定時采集功能和狀態采集功能。混合信號示波器數字通道采集信號的方式與邏輯分析儀在定時采集模式下采集信號的方式類似，如圖2所示。泰克MSO系列把定時采集解碼成時鐘輸入總線顯示畫面和事件表，其與邏輯分析儀的狀態采集顯示畫面類似，在調試過程中為您提供重要信息。
帶色碼的數字波形顯示
數字定時波形看上去與模擬波形非常類似，但有一點除外，即它只顯示邏輯值高和低。定時采集分析的重點通常是確定具體時點的邏輯值，測量一個或多個波形上邊沿跳變之間的時間。為使分析變得更簡便，泰克MSO系列在數字波形上用藍色顯示邏輯值低，用綠色顯示邏輯值低，即使看不見跳變時，用戶仍能查看邏輯值。波形標記顏色還與探頭色碼一致，可以更簡便地查看哪個信號與哪個測試點對應。
數字定時波形可以分組，建立一條總線。一個數字信號被定義為最低有效位，其它數字信號表示二進制數值的其它位，直到最高有效位。然后MSO把總線解碼成二進制值或十六進制值。泰克MSO系列還建立一個事件表，把邏輯狀態顯示為二進制值或十六進制值。每種狀態都帶有時間標記，簡化了時序測量工作。
泰克MSO系列使用時鐘輸入格式或非時鐘輸入格式解碼并行總線。對時鐘輸入解碼，MSO確定指定作為時鐘的信號的上升沿、下降沿或兩個沿上總線的邏輯狀態。這意味著只顯示總線上有效的跳變，而不包括數據無效時發生的任何跳變。對非時鐘輸入解碼，MSO在每個樣點上解碼總線，顯示總線上的每個跳變。在MSO使用時鐘輸入解碼時，解碼的總線顯示畫面和事件表與邏輯分析儀的狀態顯示畫面非常類似。由于總線解碼是采集后流程，因此您可以在分析過程中靈活地改變解碼格式。
