最近、当社は、SV4E-I3C I3Cテスト・デバッグ・モジュール用のI3C PurVue Analyzer™機能を発表しました。この機能は、プロトコルアナライザおよびエクセサイザコアと密接に連携し、非常に高度な測定機能を実現する完全組み込みのリアルタイムオシロスコープです。このリアルタイム・オシロスコープを開発した主な理由の一つは、お客様が複雑なI3Cプロトコルをデバッグするのを支援することでした。私たちは、エンジニアがオシロスコープを必要としていることを認識していましたが、従来のベンチトップ・オシロスコープでは、その役割を果たすことができないことも認識していました。その理由については、こちらをご覧ください。

プローブはアンテナ

従来のベンチトップ型リアルタイム・オシロスコープの使用において、最も不満な点の1つは、測定する信号にアクティブ・プローブを取り付ける必要があることです。エンジニアが知ってか知らずか、アクティブ・プローブなどのワイヤをシステムに取り付けるたびに、アンテナを作り出していることになるのです。そして、このアンテナは測定を混乱させるだけでなく、そもそもデバッグしようとしているプロトコルアナライザのトランジションに影響を与える可能性があります。下図に、オシロスコープの画面を2つ示しますが、どちらもエンジニアが取り組まなければならない典型的な「プローブ」波形を示しています。つまり、これらのデジタル波形の中には、被測定システムそのものに起因するものもあれば、全く無関係なものもあるのです。例えば、ハイライトされている部分は、プローブで作られたアンテナによって「拾われた」高周波のスパーです。これは、エンジニア自身のスマートフォンのWIFIや携帯電話の信号が隣接していることが原因である可能性が高いのです。

オシロスコープのプローブは、ノイズを拾いすぎてしまうものがほとんどです。
SV4EオシロスコープはI3Cのシグナルプレーンに組み込まれているため、ノイズの発生が少なくなっています。

ほとんどのエンジニアは、これらの信号アーティファクトに混乱し、それらを分離するために、経験とさらなるデバッグが必要です。さらに重要なことは、これらの信号アーティファクトのために、特性評価のための適切な電気測定が困難になることが多いということです。

一方、SV4E-I3Cにリアルタイムオシロスコープを組み込むことで、余分なプローブセットを完全に排除することができました。その結果、次の図に示すように、より原始的な波形を得ることができるようになりました。

I3C PurVue Analyzer は、ベンチトップオシロスコープに比べ、ノイズが非常に少なくなっています。

上の波形はI3C PurVue Analyzerで測定したSDAライン、下の波形は同じ信号を従来のリアルタイムオシロスコープで同時にプロービングしたものです。見ての通り、外部スコープで測定した方が圧倒的にノイズが多いことが分かります。

汎用プローブの精度は必ずしも高くない

アクティブプローブは、その汎用性から、必ずしもすべてのアプリケーションで理想的な性能を発揮するとは限りません。例えば、高周波用アクティブプローブは低インピーダンスシステムに最適化されていることが多く、I3C信号の測定では苦戦することがあります。下図は、I3C PurVueアナライザと従来のベンチトップ型リアルタイム・オシロスコープで、同じ信号を同時に測定したものです。このように、I3C PurVueアナライザはよりフラットな応答を示し、一般に被測定信号をより正確に表現します。

I3C PurVue Analyzerの応答は、ベンチトップオシロスコープと比較してよりフラットです。

プロトコル・データとの正確な時間相関

最後に、I3C PurVue Analyzerは、SV4E-I3Cの内部プロトコルアナライザと連動して動作するリアルタイムオシロスコープである。つまり、アナログ・ドメインとデジタル・ドメイン間の時間相関を正確に測定することができます。これは、I3Cシステムのデバッグを行う上で、圧倒的に簡単な方法です。

左の画面はデジタルキャプチャ、右の画面はアナログキャプチャで原始的な仕上がりになっています。

まとめ

お客様に最高のユーザー体験を提供するために、我々はリアルタイム・オシロスコープを作成する必要があると認識しました。さらに重要なことは、このオシロスコープをI3Cテスト・デバッグ・モジュールSV4E-I3Cの他の部分とシームレスに動作させる必要があるということです。その結果、非常に革新的なI3C PurVueアナライザーが誕生したのです。