01 介绍
虹科模块化仪器减小了传统仪器的尺寸，因此它们可以安装在电路卡上。多个卡可以插入到具有通用计算机接口、电源和互连的框架中。模块化仪器框架包括使用标准PCIe接口的计算机、PXI测试框架或基于LXI的盒子。通常，工程师使用多张卡并将其配置到一个测试系统中。该系统可能包含多个仪器、具有多个通道的单一仪器类型，或两者的组合。
下图显示了配备两个PCIe模块化数字化仪的便携式计算机。这种紧凑、独立的装置可在车辆内使用，允许在车辆行驶时进行测量。
基于PXI的模块化系统不那么自主，但在单个板条箱中提供更多的模块化仪器。他们需要外接显示器和键盘。虹科Spectrum的虹科digitizerNETBOX等基于LXI的系统非常适合实验室安装和移动使用，通过LAN提供大量通道和连接，可直接连接笔记本电脑或远程控制室监控。
02 车载电子
车载电子子系统的基础是微处理器。下图为显示微控制器、存储器和外围接口的通用车载微处理器。传感器和其他控制器使用微控制器底部显示的各种车辆特定接口进行通信。
这些微处理器与标准微处理器的不同之处在于具有更高的环境和可靠性标准，以及增加了专用车辆总线和接口，例如CAN、LIN和PSI5。这些接口允许微处理器与其他处理器、传感器和执行器进行通信。
控制器局域网或CANbus是此处显示的最复杂的数据总线，是许多汽车数据链路的主干。在其基本形式中，它使用带有8字节数据包的差分信号通过两线总线以20kb/s到1Mb/s的速度交换数据。更新的版本CAN灵活数据速率(CAN FD)将数据内容扩展为64字节数据包，以高达12Mb/S的速度交换。
本地互连网络或LIN总线是一种成本较低的总线，用于帮助降低非关键应用的成本。它使用两个、四个或八个字节的数据帧通过单根线以高达20kb/s的速度运行。
PSI5接口用于将多个传感器连接到电子控制单元，并已用作安全气囊和相关约束系统的主要传感器通信总线。它是使用曼彻斯特编码以高达189kb/S的速度运行的两线总线。
03 虹科数字化仪的应用
最常用的模块化仪器是数字化仪。虹科数字化仪是一种电子采集设备，它采集模拟波形，通过模数转换器(ADC)对其进行采样和数字化，并将数字化的样本发送到缓冲区，以便在计算机处理之前将其保存。虹科Spectrum等模块化仪器供应商提供的数字化仪具有8到16位的ADC分辨率，模拟带宽高达1.5GHz，采样率高达每秒5Giga采样(GS/s)，每张卡有1到16个通道。为同步多张卡做准备，每个系统最多允许16个卡（或最多256个完全同步的通道）。这些仪器系统可无限重新配置，以在车载嵌入式系统中采集、存储和测量信号。
可以选择虹科数字化仪以匹配每个接口的数据速率和带宽要求，以及更常见的处理器和相关操作。
图1：获取来自转向角传感器的CANbus数据包，并使用虹科Spectrum M2p.5946-X4 4通道、80MS/s、16位数字化仪和SBench6软件测量信号的物理层属性。
考虑监控CANbus接口的任务。用于此测量的数字化仪具有可远程配置的输入，允许每个通道的单端或差分输入。在这种情况下，使用了差分输入。结果如图3所示。该采集使用虹科Spectrum的SBench6软件显示，该软件允许分析接口的物理层。可以验证信号的幅度和时序，以确保符合CANbus标准。
信号幅度的基本测量，包括峰峰值、最大值和最小值，可以表征数据包。对上升和下降时间进行额外的计时测量，以确保总线信号的完整性。
