最令人興奮，給人深刻印象的標題的例子是,，“美國AMD公司擊敗英特爾的里程碑是1GHz微處理器,。”即使勝利是暫時的，這個消息卻是事實,。不過,，現(xiàn)在的印象是1GHz PC似乎很容易得到。你也許沒認識到微處理器時鐘頻率和PC性能之間的區(qū)別,。另外,，也許你沒有認真考慮從上述的任意一個公司中大量買這些生產(chǎn)很有限的裝置。

　　盡管完成1GHz時鐘頻率的微處理器值得稱贊,，系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)在決定PC最終的速度的過程中也是至關(guān)重要的?，F(xiàn)代的PC應用至少2個獨立的總線來（例如存儲器總線）保證微處理器本身在數(shù)據(jù)傳送和與外圍裝置相互作用時，不會降低速度,。

　　擴展總線提供擴展的功能,。所謂的本地總線處理類似高速的視頻或圖形卡以及100Base-T以太網(wǎng)適配器，這通常就是外設接口總線,。針對少量傳統(tǒng)應用,，一些PC也提供工業(yè)標準體系結(jié)構(gòu)（ISA）的兼容性總線。

  傳統(tǒng)地,，PC為外設提供一個并行接口或RS-232串行總線,。當然，把PC和外圍設備相連的擴展總線也許在某次的特殊的應用中不被使用,，但是,，它可能得到很廣泛的應用。其結(jié)果,，在速度,，被支持的裝置的數(shù)量，成本和復雜性中作出妥協(xié),。今天,，通用串行總線（USB）已經(jīng)代替了很多過時的，低速總線,。

　　同樣地,，在過去，類似磁盤驅(qū)動的高速的外圍裝置需要特殊的對待,。為處理這種快速,、流動的應用，小型計算機系統(tǒng)接口（SCSI）總線幸運而生,。今天,，蘋果計算機公司的火線接口總線（IEEE1394）和第二代USB.2總線以較低的能耗和成本提供和小型計算機系統(tǒng)接口（SCSD相似的數(shù)據(jù)傳送能力。

　　所以,，即使全部PC制造商都同意使用相同的總線協(xié)議和硬件,，仍然存在若干不同類型的總線可供選擇。當然,，不言而喻,，制造商不斷面臨升級現(xiàn)有的總線以及發(fā)展新的技術(shù)，以對付不斷出現(xiàn)的高速外圍設備的挑戰(zhàn),。結(jié)果是總線激增,，這給設計和測試工程師造成額
外負擔。

　　總線的發(fā)展

　　傳統(tǒng)上的PC擴展總線僅僅是帶緩存的微處理器總線的擴展,。當微處理器的時鐘頻率增加時,，要求更復雜的總線,。最初的PCXT總線總是要求被存儲數(shù)據(jù)的地址，每個一字節(jié)的傳輸都需二個時鐘周期?，F(xiàn)代總線僅需要一個寫地址就可成組地發(fā)送相鄰的數(shù)據(jù)塊,。對大的數(shù)據(jù)塊，傳輸速度接近總線能支持的最大速度,。以前,，微處理器獨占對擴充總線控制。現(xiàn)在,，總線仲裁和總線控制分配給任何有能力的外圍裝置,。另外，擴展裝置安裝在所謂的即插即用系統(tǒng)中自動完成,。通過詢問和協(xié)商,，微處理器在可用的內(nèi)存中確定如何最佳排列所連接的外圍設備，并且,，如同微處理器時鐘頻率增加的那樣,，總線信號的完整和功率已經(jīng)變得很重要了。因為總線線路必須作為高速傳輸線來處理,，例如,，小型計算機系統(tǒng)接口（SCSI）總線線路必須是有阻力地被終止。PCI總線通過采用審慎的反射操作手段減少功率,。驅(qū)動信號是半幅信號,，但來自無終端接頭線路的反射把信號增加到全幅。對于將來的計算機系統(tǒng),，快速10（Rapid10）和無限寬帶（IMiniBand）已經(jīng)被推薦為PCI和小型計算機系統(tǒng)接口（SCSI）的常規(guī)替換,。這些新的互連性結(jié)構(gòu)是可升級的，可交換的具有高速數(shù)據(jù)傳輸速率的結(jié)構(gòu)系統(tǒng),。存儲器的存取通過網(wǎng)絡適配器,，該適配器提供必須的數(shù)據(jù)打包（packetiz-ing）/數(shù)據(jù)解包（depacketizing）的功能。信號的電平也已經(jīng)從傳統(tǒng)的+5V電平上被減少了?，F(xiàn)在很多的裝置在3.3V和1.5V這樣低的電平上運行,。低電壓差分傳輸信號（LVDS）標準在低電平上達到極強的數(shù)據(jù)傳輸力——典型值為300mv，數(shù)據(jù)傳輸為1Gb/s,。差分運行能消除地噪聲和共模干涉,，使低功率和高速度同步運行。

　　測試的實施

　　由于總線協(xié)議,，信號電平和速度的變化而產(chǎn)生的效應是很多的,。評價發(fā)生的變化的大小的一個方法是比較現(xiàn)在的無限帶寬和以前的那些技術(shù)的說明，例如，1992因特的前端總線（front-sidebus）,。根據(jù)克仁·布查特,，一位阿克勒特工藝所的研究開發(fā)解決方案的項目經(jīng)理，“我們已經(jīng)看到在有效數(shù)據(jù)窗（5毫微秒到250微微秒）內(nèi)20次衰減和在電壓擺動（5V到200mV）內(nèi)25次衰減,。這是500,。另一個表達它的方法是現(xiàn)在的總線功率僅為1992“奔騰”芯片（Intel公司生產(chǎn)的CPU）的前端總線功率的0.2%,。“現(xiàn)在必須用信號圖表對單個建立和保持的測量確認及表征總線和互連,，”他說。“抖動的度量和特征描寫已經(jīng)變得很急需了,。”在類似的主題上,，戴爾·史密斯——數(shù)據(jù)傳輸?shù)呢撠熑?mdash;—為了分析現(xiàn)代的高速的串行總線傳輸，列出5個要求：

• 分流信號而不影響信號的完整性——為了避免對信號的影響,，在處理阻抗匹配,，串音最小化，消除導致反射的短截線,，數(shù)字和模擬電路的分離,，減小抖動以及時間誤差的影響等方面，工程師必須具備重要的技能,。
• 數(shù)據(jù)信息包同步——在1Gb/s或更高的總線滿速度下,，一系列數(shù)據(jù)流中的專用的同步特性必須得到認識。典型地,，總線分析儀將使用一種能提供同步的特殊芯片,，該芯片的物理縮寫為PHY。
• 串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)協(xié)議分析儀和邏輯分析儀以并行方式存儲數(shù)據(jù),，因此在被這些儀器存儲之前,，串行數(shù)據(jù)必須首先進行轉(zhuǎn)換。
• 提供傳遞計數(shù)——因為不同種類的總線以字節(jié),、詞方式運行,，分析儀必須跟蹤正被解讀信息包中的字節(jié)。信息包的初始端的指令和控制字節(jié)很重要,，僅僅包含數(shù)據(jù)的信息包的末端不及前端重要,。
• 提供錯誤識別——觸發(fā)和誤碼率測試（BERT）需要錯誤識別功能。對PHY的輸出進行處理并查對其低電平和高電平的誤差,。低電平的誤差包括元效的字符,，死循環(huán)冗余校驗（CRC），糾錯碼（ECC）和不一致誤差,。典型的,，高電平誤差由協(xié)議，重發(fā)數(shù)據(jù)或忙等問題引起。因為總線變得如此復雜,，所以,，它們不能用多用途測試儀進行有效的分析。作為例證,，PCI總線多路傳輸?shù)刂泛蛿?shù)據(jù)使用相同的32或64位總線,。用類似的方法，采用數(shù)據(jù)字節(jié)對總線指令信號進行多路傳輸,。這樣,，節(jié)省了芯片的管角和接頭，并節(jié)省了費用,。但是,，這導致了用傳統(tǒng)的邏輯分析儀更難分析這類總線。全部有關(guān)特別的總線轉(zhuǎn)移信息都不包含在單一的樣品中,。為了解決這個問題,，一些總線分析儀把總線多路分解成為128通道，所以,，整個的轉(zhuǎn)移可以被看作單一事件,。為了幫助你應付復雜的總線操作，總線分析儀可以提供若干捕捉和顯示方式,。例如,，VMETRO的PCI總線分析儀提供四種獨特的采樣模式以支持在不同級別抽樣的分析。
• 時鐘——在每個時鐘周期,，存儲一個樣本,。這可捕獲如何進行PCI總線操作的全部細節(jié)，計循環(huán)時鐘周期的時間,。這種方式適合于對類似門陣列可編程（FFGA）設計以及特定用途集成電路的硬件分析,。
• 傳遞——每個有效數(shù)據(jù)段保存一個樣本。每個樣本都包括地址和指令（在地址階段期間里被鎖存的指令）,。這是從軟件觀點分析總線處理的最適當?shù)姆椒ā?/li>
• 處理——保存每個有效的數(shù)據(jù)段的一個樣本,。這種方式和轉(zhuǎn)移方式相似，但是,，它顯示每次處理的總的脈沖串寬度,。這產(chǎn)生對系統(tǒng)行為分析，確認和性能調(diào)整有用的記錄,。
• 高速定時一以總線高達500MHz的速度進行不連續(xù)時鐘采樣,，該時鐘與總線時鐘不同步，用以分析總線定時的詳細的硬件分析,。

　　當然,，所有這些考慮和操作方式僅僅滿足處理硬件的需求,。根據(jù)計算機存取技術(shù)公司（CATO主管市場營銷副總裁裁喬·門多列所說，“總線分析的解決方案可分為兩大類,，一類為特殊種類的總線的專用解決方案,，另一類為現(xiàn)成的邏輯分析儀接口上附加一個裝置。”專用的解決方案提供了附加功能,，該功能適合于在總線分析中增加了特征細節(jié),，便如：提供裝置分類解碼或顯示火線網(wǎng)絡的樹狀結(jié)構(gòu)。“這種附加裝置的方法允許我們應用現(xiàn)成的邏輯分析儀于新的分析領(lǐng)域,，”他繼續(xù)說,。“不過，用戶被邏輯分析儀的功能所限制,。這些信息更適于硬件分析而不是在協(xié)議的范圍內(nèi)看信息包的細節(jié),。”在普通的硬件/協(xié)議觀點上至少有一個是例外的，它就是來自FS2104PCI-X分析儀,。比爾比爾·弗茲——該公司的市場部負責人說：“我們正采用一種分析探針，它能在PCI-X總線上監(jiān)測50個以上不同的協(xié)議錯誤,。這工具能幫助你眼蹤從一個領(lǐng)域到另個領(lǐng)域的傷腦筋的問題,。例如，你可能有模擬問題,，但是,，你不能確定出如何觸發(fā)它范圍的方法。不過,，你知道你所懷疑的協(xié)議沖突是模擬問題的表現(xiàn),。”他解釋道。“你僅僅在協(xié)議沖突上觸發(fā)你的邏輯分析儀,，然后讓邏輯分析儀觸發(fā)其范圍?，F(xiàn)在你知道你的觸發(fā)范圍，所以,，你在其周圍做深入探查直到你看到導致錯誤產(chǎn)生的原因,。”無論是什么問題，工程師們想要他們的測試工具能迅速找出原因,。并且,，他們希望他們的工具容易操作而不必象使用老式、低級儀器那樣學習全部的艱澀難懂的指令,。邁克爾·芬貝克博士-3A國際公司的技術(shù)主管認為,，在技術(shù)文件中保留了這些應用的相互關(guān)系數(shù)據(jù)的含義（來龍去脈的范圍內(nèi)數(shù)據(jù)的意思）。盡管他的說明是針對1394系統(tǒng),，但他的結(jié)論一般來說適用于總線分析儀,。“越來越多的公司在1394裝置之間的通信中使用標準協(xié)議。IEC61883、音頻,，視頻和控視協(xié)議（AV/C）,、串行總線協(xié)議（SBP2）（能包括任何指令集）、因特網(wǎng)協(xié)議,。P）,、直接打印協(xié)議（DPP）、和儀器檢測及工業(yè)控制協(xié)議,。ICP〉都是最常被使用的協(xié)議,。例如，和子集標準結(jié)合在一起的AV/C,、規(guī)范為類似VCRs,。DVD和照相機等消費裝置的無縫互用性提供了一個出色的構(gòu)架。“全部這些不同的協(xié)議都共有一個共同點：協(xié)議指令或數(shù)據(jù)都封裝在連續(xù)同步或異步的有效數(shù)據(jù)信息包中,，具有最新技術(shù)的1394數(shù)據(jù)分析儀必須有這些協(xié)議的最小解碼支持,，——換句話說，就是提取和解釋1394事務處理,。并且,，這種儀器的擴展協(xié)議支持觸發(fā)和數(shù)據(jù)產(chǎn)生功能的能力為開發(fā)者的節(jié)省大量的時間。