介绍
触发对于捕获目标信号、进行精确且可重复的测量以及同步多个测试系统组件至关重要。触发对时间的敏感性要求触发逻辑必须在专用集成电路 (ASIC) 或现场可编程门阵列 (FPGA) 等硬件上实现，才能达到所需的低延迟、确定性性能。以往，这意味着需要大量的硬件描述语言 (HDL) 专业知识和开发工作，使得用户自定义触发对许多团队来说并不实际。
生成仪器 (GenInst) 这使得工程师能够用自然语言描述所需的触发行为，而无需具备 FPGA 专业知识或使用复杂的工具。工程师无需再进行 HDL 开发、反复迭代硬件版本或在标准仪器上添加昂贵且功能有限的附加组件，即可快速构建原型、完善并部署完全符合其应用需求的自定义触发器。
复杂触发机制的挑战
工程师经常需要在大型测量系统中监测多个信号、应用独立的阈值、满足时间要求并将触发事件分布到各个信号源，例如：
- 环境监测系统
- 电力电子测试
- 航空航天传感器验证
- 工业自动化
- 多通道故障检测
传统乐器通常提供：
- 单通道阈值触发
- 有限的逻辑组合
- 固定触发架构
当需要更复杂的操作时，工程师通常会采用以下方法：
- 具有复杂集成和同步功能的外部硬件
- FPGA 开发需要专门的 HDL 专业知识
- 基于软件的触发方式会引入延迟和不确定性时间。
如今，要实现像这样复杂的高级触发器，工程师主要有三种选择。
- 在FPGA评估板上用自定义HDL实现逻辑。这可以生成确定性的、硬件速度的触发信号，但需要两到六周的Verilog或VHDL开发、仿真、时序收敛以及与测试平台其他部分的集成。最终的IP通常是单人开发的，当团队升级硬件时，移植起来会很困难。
- 主流示波器制造商提供的高级触发包虽然覆盖了部分功能，但仅限于特定仪器型号，且按用户授权。它们很少提供按通道报告的逐通道时间限定符，添加新的触发条件通常需要联系客服或提交功能请求。
- 在 LabVIEW 或 Python 中使用软件端逻辑是三种方法中实现速度最快的，但它会引入驱动程序和操作系统延迟，无法在硬件事件的时间尺度上可靠地触发，并且会创建一个脆弱的脚本，只有原始作者才能安全地修改。
什么是生成式乐器演奏？
而不是使用工作台上固定的仪器功能， 生成式仪器 允许工程师定义：
- 输入
- 输出
- 触发行为
- 时间要求
- 状态机行为
- 重新武装条件
使用自然语言。定义完成后，用户将按照引导式规范流程完成项目需求的全面界定。随后，GenInst 将设计、测试并构建可部署到可重配置 Moku 硬件上的定制触发仪器。
多输入自定义触发器示例演练
提示：
“我想创建一个四输入触发器，可以为每个输入通道分别指定阈值。我还应该能够指定触发前高于阈值的总时间。触发时，OutputB[14] 应变为高电平。此外，我还想跟踪哪些输入通道在 OutputB[3:0] 上触发了各自的触发器。”
- 请用通俗易懂的语言描述触发条件。
2. GenInst 会提出问题并收集背景信息，通过协作过程，结合您的意见，定义仪器规格和要求。
3. 构建、验证和迭代。GenInst 会制定一份全面的计划，包括仪器文档、极端情况处理以及完整的测试平台，以验证仪器的性能。一旦您批准该计划，它就会自动开始构建、测试和改进仪器。
4. 将仪器部署到 Moku，与预构建的仪器一起使用；您的仪器现在已进行硬件部署，并且与 AI 完全断开连接，这意味着您的结果是真正确定的。
仪器要求
该仪器的设计目的是：
监控四个独立输入
每个频道都包含：
- 独立电压阈值
- 独立计时资格
- 独立触发状态指示
当任何被监测的输入满足触发条件时，该仪器会产生一个触发输出。
报告触发源信息
OutputB[3:0] 提供了哪些通道超过了其阈值的可见性。
支持仪器同步
生成的触发器可以路由到：
- 外部触发输入
- 其他木库乐器
- 附加采集系统
一旦部署完成，最终的工具就不仅仅是原始提示的直接翻译。
GenInst建议：
- 其他触发配置
- 替代阈值策略
- 重新武装行为选项
- 增强系统灵活性
GenInst 更像是一个协作式设计助手，而非简单的代码生成器。它不仅能捕捉设计意图，还能在整个开发过程中提供建议和最佳实践。即使您并非所开发乐器的专家，也能获得高质量的成果。
应用实例
创建仪器只是第一步。在本例中，多输入触发器为以下应用提供了一种高级信号监测工具：
故障检测系统： 当任何被监测参数在指定时间内超过安全运行限值时触发。
电力电子器件验证： 监测电压轨、传感器测量值和开关节点行为，以便在出现异常情况时捕获数据。
航空航天与国防试验： 结合多个传感器通道来识别瞬态事件。
工业自动化： 将触发输出用作下游仪器的确定性事件信号。
结语
具体来说，就这件乐器而言，使用 GenInst 与传统的自定义功能设计工作流程相比，这种新方法显著节省了时间和精力。开发时间从原本需要数周的FPGA开发工作缩短到一天即可完成。 GenInst Studio 整个过程中，工程师无需编写硬件描述语言 (HDL)、驱动程序或图形用户界面 (GUI)。触发器在 Moku:Delta 硬件上确定性地运行，其时序特性与工程师手动构建的完全相同。更广泛地说，Studio 生成的每个乐器都具有版本控制功能，并且可以共享。下一个项目如果要求工程师调整阈值、更改时间限定符或尝试不同的重新激活方案，则可以迭代设计并快速创建新的自定义乐器。
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GenInst Studio 常见问题解答
GenInst Studio GenInst 是 Liquid Instruments 为 Moku 设备开发的生成式界面。GenInst 能快速将测量仪器的简单语言描述转换为可部署的、硬件速度的仪器，无需编写 HDL 代码、驱动程序或进行 GUI 开发。
几个小时。同样的四输入可变阈值触发器，带每个通道的报告功能，使用传统的FPGA工作流程进行HDL开发需要两到六周时间。
你构建的乐器可以在任何 Moku 设备上运行。 多仪器并行模式 以及其他乐器。