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配置示例

测试仪器

  • 示波器：Tektronix DPO3034 300MHz
  • MZTIO：子板安装在最下面，即对应 C 组网口

示例1

硬件设置

将 MZTIO 子板上面两个 LEMO 口（对应 C17 和 C18）设置为输入，剩余的6个 LEMO 都设置为输出。

使用 LEMO 线将第1个 LEMO 口和第5个 LEMO 口连接，将第2个 LEMO 口和第6个 LEMO 口连接。如此，C17 接收 C25 的输出，C18 接收 C26 的输出。

使用 LEMO 线将剩余的 LEMO 口从上到下连接到示波器的通道1、2、3、4。如此，C21 连接通道1，C22 连接通道2，C29 连接通道3，C30 连接通道4。

配置文件

examples/example_logic_0.txt 如下

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D0 = C17 / 5
C21 = C17
C22 = C18
D29 = D0 & C17
C30 = D0 & C18

C25 = clock_4kHz
C26 = clock_1kHz

S0 = C17
S1 = C18
S2 = C29
S3 = C30
S4 = D0

在 MZTIO 系统中运行

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$ ./config -l example_logic_0.txt

设置说明

经过上述两步配置

  • 示波器通道1监视第3个 LEMO 口的信号，第3个 LEMO 口输出的是第1个 LEMO 口接收到的信号（C21 = C17），而第1个 LEMO 口接收第5个 LEMO 口输出的4kHz 的方波信号（C25 = clock_4kHz）。因此，在示波器通道1应该看到4kHz 的方波信号
  • 示波器通道2监视第4个 LEMO 口的信号，第4个 LEMO 口输出的是第2个 LEMO 口接收到的信号（C22 = C18），而第2个 LEMO 口接收第6个 LEMO 口输出的1kHz 的方波信号（C26 = clock_1kHz）。因此在示波器通道2应该看到1kHz 的方波信号
  • 示波器通道3监视第7个 LEMO 口的信号，第7个 LEMO 口输出的是第1个分除结果和第1个 LEMO 口接收到的信号的与（C29 = D0 & C17），而第1个分除结果是第1个 LEMO 口的输入分除5倍的结果（D0 = C17 / 5）。分除5倍，即每来5个信号才允许1个信号出现，其他信号都变成零电平，分除前后的信号的与就会得到分除后的信号。因此，在示波器通道3应该看到800Hz 的信号，并且信号的门宽和通道1的信号一样，即 125\({\rm \mu s}\)。
  • 示波器通道4监视第8个 LEMO 口的信号，第8个 LEMO 口输出的是第1个分除结果和第2个 LEMO 口接收到的信号的与（C30 = D0 & C18）。已知示波器通道3显示的就是第1个分除结果。因此，在示波器通道4看到的应该是通道2和通道3的与。

示波器结果

DPO-display

  • 通道1显示的是方波信号，且1格1ms 内为4个周期，是4kHz的方波
  • 通道2显示的也是方波信号，1格1ms 刚好1个周期，是1kHz的方波
  • 通道3显示的信号在5格5ms 内有4个周期，即为800Hz 的信号，且信号宽度与通道1一样
  • 通道4显示的信号时通道2和通道3的与

利用内置定标器检查

输入命令查看内置定标器计数

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$ ./scaler
scalar      counts
 0           4000
 1           1000
 2            800
 3            600
 4            800
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从定标器结果来看，除了第4个定标器以外都是意料之中的结果，而第4个定标器监视的信号 C30，即示波器中看到的通道4信号，理论上应该是400Hz。实际上细看上图，可以发现示波器的触发时通道4，且触发的信号在屏幕中间部分。这意味着在屏幕中间部分有一个因为宽度过窄而看不见的信号，前面提到通道4的信号时通道2和通道3的信号的与结果，那么如果在屏幕中间部分，通道2的信号变为1的瞬间通道3的信号还没有变为0，那么即有可能产生一个宽度极窄的通道4信号。下图展示了这个窄信号在被看见的情形

DPO-display-race

因此内置定标器显示的通道4有600Hz 是可以接受的。实际测量情况中一般不会出现如此有规律的波形，并且符合的信号也不会像通道2和通道3的信号一样周期性地产生窄信号，所以在实际情况中应该不会出现这样与直观不符的情形。

小结

本示例展示了

  • 如何定义并使用分除
  • 如何定义与符合
  • 如何定义时钟（方波信号）输出

并利用示波器和内置定标器检查了结果。