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1 嵌入式系统:测试和测量挑战 入门手册 入门手册 嵌入式系统: 测试和测量挑战

2 www.tektronix.com/embedded 嵌入式系统:测试和测量挑战 入门手册 目录 嵌入式系统概述?3-6 行业推动因素?3 市场趋势和推动因素?4 工程设计需求和响应?4 嵌入式设计的各种单元?5 嵌入式设计的关键测试挑战?6 微处理器和微型控制器?7-11 调试嵌入式处理器?7 高级语言源代码支持?8 符号支持?9 性能分析支持?9 最坏情况执行时间支持?10 现场可编程门阵列(FPGAs)12-17 FPGA 设计流程概述?13 设计阶段?13 调试和检验阶段?13 FPGA 调试方法?13 嵌入式逻辑分析仪核心?13 外部示波器?14 外部混合信号示波器?14 外部逻辑分析仪?14 选择适当的 FPGA 调试方法?15 小结?17 存储器?18-25 SDRAM?20 DDR SDRAM?20 DDR2 SDRAM?21 DDR3 SDRAM?22 内存系统设计?23 设计仿真?23 设计检验?23 检验策略?23 SDRAM检验?24 低速串行总线?26-30 测量挑战?29 触发与搜索?30 小结?30 高速串行总线?31-36 高速串行标准?32 测量挑战?33 小结?36 电源?37-43 开关式电源基础知识?37 检定SMPS(开关式电源)性能?38 电气特点?38 磁性特点?39 输入/输出(I/O)分析?39 电源设计?40 测量基础知识?40 探测考虑因素?42 自动进行功率测量?42 强大的测量功能?43 数字RF技术?44-50 频谱使用方式发生变化?44 工程设计挑战?45 测试数字RF技术?46 测量工具?46 数字RF应用?48 信号源?50 未来整体展望?51 www.tektronix.com/embedded

3 嵌入式系统:测试和测量挑战 入门手册 嵌入式系统概述 嵌入式系统是采用专用微处理器或微型控制器的紧凑型 专用途计算设备, 一般执行非常具体的预先规定的任务, 旨在满足特定的功能,或者集成在大得多、复杂得多的 设备内部,如汽车系统、航空电子、网络设备、工业控 制、医疗器械、消费电子和通信网络. 在摩尔定律的作用下,技术成本不断降低、性能不断提 高,导致更小、更强大的处理设备集成到各种日常物品 中. 但是,真正的重大技术发展是分散化普及计算技 术,以前孤立的设备将变得更加智能,并连接到网 络上. 顾名思义,嵌入式设备是物体中采用的传感器、处理器 和控制器, 这些器件与周围环境、 人及相互之间交互, 它 们结合在一起,满足高度专业化的应用和需求. 行业推动因素 各行各业正在使用嵌入式技术,提供新应用和新服务. 最重要的是, 许多行业正在领跑 电子器件深入生活 的 大趋势,包括: 消费电子:设计复杂性不断提高,正推动消费电子行 业更多地使用嵌入式系统.从先进的多功能手机到数 字电视,这些应用正采用各种嵌入式设备,包括计算 机、微处理器或其它电子器件,如现场可编程门阵列 (FPGA)和传输电子. 消费者日益希望把这些设备与其 它产品集成起来,并能够在出现新技术时升级这些嵌 入式设备. 工业电子:工厂自动化、工艺控制、发电和管理、安 全和环境监测都离不开嵌入式电子系统.质量、高效 操作、数据和信息管理等商业需求正推动着人们更广 泛地使用电子控制和管理系统. 汽车:在现代汽车中,估计电子器件的成本大约要占 到总成本的 25%.有人估计,到2010 年,这一比例 将提高到40%. 普通新汽车内部都装有数十个微处理 器,控制着从引擎到无线电的各种功能.某些高端汽 车包括100多个微处理器和微型控制器.许多控制器 件非常微小,如后视镜内部的自动变暗芯片.从8位控制器到