作者：严波，RIGOL 首席技术官(CTO)，中国高端仪器芯片设计专家。主导设计并量产了中国第一款，高速数字示波器芯片组“凤凰座”，并定义了测试仪器的下一代发展方向。
1、工程师的需求
大家上午好，我是RIGOL StationMAX成员，严波，接下来由我给大家分享最新的项目成果。首先我们来看一张图，这是一个很典型的，由多台测试测量仪器组成的系统。
图1 多台仪器测试系统
这个系统有几个特点：
●第一个特点，由多台仪器组成，这些仪器彼此连接传输数据，系统的组成非常复杂；
●第二个特点，贵！现在这个图上的所有的设备市场价值相加，在百万元人民币以上。为什么会这样呢？我们所熟悉的测试测量仪器产品，如数字示波器、信号发生器、任意波形发生器和矢量网络分析仪等，功能比较固定，专用化，价格昂贵。当我们需要组建一个测试系统时，需要针对每个测量应用来选择测量设备，每增加一个应用，就要增加一笔额外的投资。这样造成了什么问题呢？我们设备的投入产出比，比较低。
为了组合这些不同的仪器，就需要很多专业的知识。我们应该如何选择设备？不同厂家的设备如何互联？这些问题，让测试系统搭建非常复杂。
我们在思考一个问题，如何简化测试系统的搭建？能不能做一个，更加一体化的系统，解决工程师在测试中遇到的问题。针对这个思考，我们考察了一些典型的测试场景，一个通常的测试应用中，应该包含哪些测试条件和测试方法。
以一个高速串行测试系统为例，通常需要包含以下几个部分：发射机，接收机，以及连接发射机和接收机之间的传输电缆。在测试发射机的时，我们需要使用示波器对发射机进行眼图、抖动分析，以及协议解密；在测试接收机的时，我们需要给接收机注入一个可变的信号，可以采用任意波形发生器，在测试过程中，可能增加干扰、抖动来进行压力测试。总之，一个典型的收发一体+信道测试的测试系统，需要具备以下几个功能：接收机用来测试发射端，发射机用来测试接收端，网络分析/阻抗测试用来测试信号传输链路。
图2 典型串行信道和信号测试
2、如何解决问题
通过这些思考和总结，我们提出了自己的一个构想，来解决最开始的问题。我们觉得全新的产品应该是，一个收发一体化的平台；另外，它的功能不应该是由硬件来决定，而是由软件来决定；最好，它的操作上，不要像类似于虚拟仪器，买回来还需要编程，我们希望买回来上电即用。
图3 我们的构想
具体这个产品应该做成什么样？我们也参考了电子产品发展历程，来寻找灵感。如下图所示，这是个人无线通讯产品的发展历程。最开始是模拟手机，功能非常单一，只能打电话。随着半导体技术和数字蜂窝技术的发展，出现了GSM手机。在功能手机时代，大家可能还有印象，满大街都是这样的功能手机，在手机上的叠加了各种功能：MP3、彩铃、拍照等等。走到卖手机的店里面，选择困难症就犯了。直到有一天，智能手机诞生了，这个繁荣的2G功能手机市场，瞬间归于平静。原来有无数的功能手机厂商，在这个市场上非常的热闹，到了智能手机时代，手机厂商越来越少。为什么呢？因为智能手机它提供了一个硬件平台，而功能是由软件定义的。
图4 电子产品的发展历程
