在当今快速发展的科技领域，工程师和研究人员常常面临一个挑战：如何高效地从复杂的测试设备中提取和分析数据。对于使用示波器的用户来说，这一问题尤为突出。传统方法如SCPI（标准编程接口）虽然功能强大，但在数据传输速度上往往难以满足现代高速信号分析的需求。然而，随着泰克公司推出TekHSI（泰克高速接口），这一局面正在被彻底改变。TekHSI不仅在速度上实现了质的飞跃，更通过简化的操作流程，为用户带来了前所未有的便捷体验。
本文将深入探讨TekHSI的技术优势、与现有工具（如TekScope和Python）的集成应用，以及它如何为工程师和研究人员提供更高效、更智能的解决方案。
TekHSI是泰克4B、泰克5和泰克6（B和LP）系列MSO示波器最新固件版本v2.10提供的一项新功能。TekHSI针对高速数据传输进行了优化，且事实证明，与使用常规SCPI curve或curvestream采集方法相比，其速度提高了近10倍。这是因为SCPI curve和curvestream受限于仪器处理SCPI命令的能力，而TekHSI却通过二进制协议避开了这一限制。
要在示波器上启用TekHSI功能，选择Utility -> I/O -> HSI，然后打开HSI：
图1：TekHSI设置菜单
最新TekScope PC版本可从tekcloud.com获取，支持该新高速接口 (HSI) 功能。TekScope PC是开始高速数据传输的最快捷方法。只要在连接的示波器上启用HSI，就可以将数据高速传输到TekScope PC。尤其令人欣喜的是，TekHSI带来的增速效果可以在 TekScope 中自动显示，无需进行其他操作或设置。对不想进行任何编程的用户而言，TekScope PC是一个快速简便的“无代码”选项，借助该功能能够充分利用高速接口进行数据采集的所有优势。此外，启用TekHSI后，TekScope PC可利用高速数据传输实现所有适用的采集方法，包括单次采集、连续采集和“事件触发”的触发模式。
图2说明了与使用i7或i9处理器的curve采集方法相比，TekScope PC与TekHSI结合使用时能够大幅提升性能。请注意单通道用例，TekHSI与配备i9处理器的PC结合使用时，性能可提高10倍以上。在每个用例中，TekHSI的性能都明显优于普通curve采集方法。
图2：TekScope HSI相对于采用i7或i9处理器的传统方法的优势
TekHSI的优势在Python中也能得到发挥。只需安装tekhsi Python库即可，该库将于2024年9月发布。要安装该软件包，只需打开命令终端并使用pip即可：pip install tekhsi。
要在Python环境中使用TekHSI，只需将tekhsi导入Python项目即可访问API。您会注意到，在图3中，这些命令比标准SCPI命令更易读取，并且在执行类似任务时所需的命令更少。
图3：使用TekHSI Python库与传统SCPI命令收集通道1波形数据的代码对比
TekHSI不仅比SCPI更快、更高效，而且使用起来也更方便。如图3所示，使用tskhsi库时，数据无需格式化即可检索。只需使用scope.read_waveform('CH1') 命令即可检索通道1数据。我们仍在微调Python包，因此发布的库可能与上面的示例有所不同。我们预计将于9月初公开发布这些Python包。
在Python应用程序中使用TekHSI可以大幅提升性能。图4显示，与使用带HSI的TekScope PC相比，在Python应用程序中使用TekHSI可实现更快的数据传输。
图4：编程式Python TekHSI和TekScope HSI在不同采样率和500万记录长度下相对于传统curve方法的优势
使用TekHSI Python库的优势毋庸置疑。TekHSI在每种采样率和通道数上的表现都远远优于传统SCPI数据采集，速度提高了10倍。
现在，让我们来看看TekHSI与curvestream方法相比具有什么优势。在TekHSI发布之前，curvestream是从示波器上采集数据的最快形式。但从图5可以看出，curvestream很复杂，在启用curvestream之前需要对数据进行格式化和编码。还需要正确捕获和追加数据，而捕获和追加数据都需要人工操作。
图5：使用TekHSI Python库与使用Curvestream以及SCPI命令快速采集通道1波形数据的代码对比
与 curvestream 相比，TekHSI 不仅能够更快地将数据从示波器传输到 PC，而且应用方法也更加简单。
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