项目概述

强大的软件，毫不妥协的硬件

ThunderScope 的核心理念是“高性能、低成本、全开源”。

传统的示波器受限于内置处理器和内存，往往价格昂贵且升级困难。ThunderScope 则将示波器变成了一个“数据采集卡”，它不再内置屏幕和厚重的处理电路，而是通过 Thunderbolt（雷电）/ USB4 或 PCIe 接口，以高达 1 GB/s 的带宽将实时采样数据流传给 PC。这使得采样深度不再受限于兆字节（MB），而是取决于你电脑内存的大小（GB级别）。

项目特性

硬件特性

• Thunderbolt/USB4 和 PCIe 兼容接口：以超过 1 GB/s 的速度将采样数据流传输到您的计算机。注意：ThunderScope 不能与 USB 3 或更低版本，或 Thunderbolt 2 或更低版本一起使用。ThunderScope PCIe 需要 PCIe 4x Gen 2 或更高版本的插槽。

• 灵活的带宽：单通道工作时带宽最高可达 350 MHz；双通道工作时每个通道带宽为 200 MHz；四通道工作时每个通道带宽为 100 MHz。禁用抗混叠滤波器后，即可释放全部 500 MHz 模拟带宽，用于采用直接数字下变频的射频实验。

• 分辨率可调：根据采样率的不同，分辨率可从 8 位到 12 位不等。

• 可选端接：1 MΩ 和 50 Ω 端接允许使用标准无源或有源探头，并可直接连接到 50 Ω 系统和设备。

• 便携：只需一台支持 Thunderbolt/USB 4 的笔记本电脑和一根 USB-C 数据线。

软件功能

• 多窗口用户界面：摆脱小屏幕的限制，轻松组织、查看和分析测量数据。保留会话期间捕获的每个波形。

• 高级触发：从基本的边沿触发到自定义软件定义、跨通道触发，让您可以捕获复杂的行为。

• 协议分析：测量和解码包括 I2C、SPI、CAN、SWD、USB 和以太网以及自定义协议在内的协议。

• 内存深度：仅受系统内存限制。允许您捕获数秒的数据，并放大到纳秒级，而无需重新配置和重新捕获。

硬件设计

• ThunderScope 的硬件设计聚焦于高质量的模拟前端：

• 核心组件： 采用 AMD Artix-7 FPGA 负责数据组帧和高速传输，ADC 负责数字化。

• 模拟前端（AFE）： 支持 1 MΩ 和 50 Ω 切换，可以兼容标准的被动或主动探头。

• 接口形式： 提供两种主要硬件形态：

  • TS-PCIe： 标准 PCIe 插槽版本，适合台式机。

  • TS-USB4/Thunderbolt： 便携盒装版本，通过 USB-C 线缆连接笔记本，无需额外电源。

• 板材与工艺： 使用了高质量的 Isola FR408HR 高频板材，具备严格的阻抗控制和多层板设计（通常为 6 层），以确保信号完整性。

使用案例

ThunderScope 使用起来很简单。只需将其连接到您的计算机，打开软件ngscopeclient，即可开始测量。

ngscopeclient是一款功能强大的开源测试设备客户端，提供超越传统示波器的高级功能。它包含一套滤波器和协议分析器，可用于测量和解码从 UART 到以太网的各种信号。该客户端完全基于 GPU 加速，响应速度极快，从常规探测到深度分析，都能带来流畅的使用体验。它甚至可以连接到其他测试设备，无需使用多个厂商的软件或编写测试脚本即可完成复杂的测试。

与传统示波器不同，ThunderScope 不受采样内存的限制。它可以捕捉各种时间尺度的事件，从人类尺度的事件到纳秒级的细节。例如，您可以捕获和解码 USB MIDI 传输，并监控合成器输出的音频波形：

由于您可以完全控制硬件，因此您可以禁用某个信道的抗混叠滤波器，并利用其巨大的前端带宽，将其用作软件定义无线电！这里，通过直接数字下变频捕获 434 MHz 无线电信号，同时探测并解码连接到无线电收发器的 SPI 总线：

License

开源协议：MIT license

仓库主页：https://github.com/EEVengers/ThunderScope