邏(luó)輯分(fēn)析(xī)儀技術(shù)探(tàn)討
邏(luó)輯分析(xī)儀(yí)是(shì)利(lì)用時鐘從(cóng)測(cè)試設備上采集和(hé)顯(xiǎn)示數字信(xìn)號(hào)的(dí)儀器,zui主要作用在(zài)於(yú)時序(xù)判定(dìng)。由(yóu)於(yú)邏輯分(fēn)析(xī)儀不像(xiàng)示波器(qì)那樣有許(xǔ)多電(diàn)壓(yā)等級,通(tōng)常隻顯示(shì)兩(liǎng)個電(diàn)壓(邏輯(jí)1和0),因此(cǐ)設定了參考(kǎo)電(diàn)壓後(hòu),邏(luó)輯分(fēn)析(xī)儀將(jiāng)被(bèi)測(cè)信號(hào)通過(guò)比較器進(jìn)行(háng)判定(dìng),高於(yú)參考電壓者為(wéi)High,低於參考(kǎo)電壓者為Low,在High與 Low之間(jiān)形成數字波形(xíng)。
邏(luó)輯(jí)分析(xī)儀(yí)的定義(yì)
例(lì)如(rú):一個(gè)待測信(xìn)號(hào)使用(yòng)200MHz采(cǎi)樣率(shuài)的(dí)邏(luó)輯(jí)分析儀,當參考電(diàn)壓設定為(wéi)1.5V時(shí),在測量(liáng)時邏(luó)輯(jí)分析儀就會平均每(měi)5ns采取(qǔ)一個點,超(chāo)過1.5V者(zhě)為(wéi)High(邏(luó)輯1),低於(yú)1.5V者(zhě)為(wéi)Low(邏輯0),而後的邏輯1和0可連接成一(yī)個簡單波形(xíng),工(gōng)程(chéng)師便可在(zài)此(cǐ)連續波(bō)形(xíng)中找出(chū)異常錯誤(wù)(bug)之(zhī)處。整(zhěng)體(tǐ)而言,邏(luó)輯分析(xī)儀測量(liáng)被測信號(hào)時(shí),並不(bù)會顯(xiǎn)示(shì)出電壓值(zhí),隻(zhī)是High跟Low的差(chà)別(bié);如(rú)果要測量(liáng)電(diàn)壓(yā)就(jiù)一定需(xū)要使(shǐ)用邏(luó)輯(jí)分析儀(yí),示波器。除了電(diàn)壓值(zhí)的(dí)顯示不同外(wài),邏(luó)輯(jí)分(fēn)析(xī)儀(yí)與示波器的(dí)另一個差別在(zài)於通道數量(liáng)。一般的(dí)示波(bō)器隻(zhī)有2個通道或(huò)4個通道(dào),而(ér)邏輯分(fēn)析儀可以(yǐ)擁(yōng)有(yǒu)從(cóng)16個(gè)通(tōng)道,32個通道(dào),64個(gè)通道(dào)和(hé)上百個通道數(shù)不等,因此邏(luó)輯(jí)分(fēn)析儀具備(bèi)同時進(jìn)行多(duō)通道(dào)測試的(dí)優(yōu)勢。
根(gēn)據硬(yìng)件(jiàn)設備(bèi)設(shè)計(jì)上的(dí)差異,目前市(shì)麵上邏(luó)輯分(fēn)析(xī)儀(yí)大致上可分(fēn)為(wéi)獨(dú)立式(或單機(jī)型)邏(luó)輯分析儀(yí)和(hé)需(xū)結合(hé)電(diàn)腦的PC-based卡(qiǎ)式虛(xū)擬邏輯分析(xī)儀(yí)。獨立式邏輯(jí)分析儀是將所有(yǒu)的測試軟件,運算(suàn)管理元件以及(jí)整(zhěng)合(hé)在一台儀(yí)器之(zhī)中;卡式虛擬邏輯分析儀則(zé)需要(yào)搭配電腦一(yī)起(qǐ)使(shǐ)用,顯示(shì)屏(píng)也與主機(jī)分開。就(jiù)整體規(guī)格(gé)而(ér)言,獨立式邏輯分(fēn)析(xī)儀已(yǐ)發(fā)展到(dào)相當(dāng)高(gāo)標(biāo)準(zhǔn)的產品,例(lì)如采(cǎi)樣(yàng)率(shuài)可達(dá)8GHz,通道數可(kě)擴(kuò)充到(dào)300個通道(dào)以(yǐ)上(shàng),存(cún)儲(chǔ)深(shēn)度相(xiāng)對(duì)也高,獨(dú)立式(shì)邏輯分析儀以(yǐ)往(wǎng)價格昂(áng)貴(guì),從幾萬到數十萬人民幣不等(děng),一般(bān)用戶(hù)很少(shǎo)用得起(qǐ)。zui近中國(guó)台灣ZEROPLUS科技(jì)有限(xiàn)公司推(tuī)出的LAP-C係列(liè)邏輯分析(xī)儀(yí),不(bù)超(chāo)過(guò)3萬元人民(mín)幣經濟性價格(gé)讓(ràng)每(měi)個工程(chéng)師都用得起。尤(yóu)其(qí)在數字電(diàn)路(lù)教學中,改變了(liǎo)以往老(lǎo)師為了降低成本使(shǐ)用虛擬(nǐ)邏輯(jí)分(fēn)析儀(yí)進而產(chǎn)生的(dí)不(bù)直觀(guān),麻煩等問題,在同(tóng)一(yī)個(gè)價格(gé)上(shàng),我(wǒ)們可以把(bǎ)台式獨(dú)立邏輯分(fēn)析儀很輕鬆地拎(līn)起來。基於計算(suàn)機接(jiē)口(kǒu)的卡式虛擬邏輯分(fēn)析(xī)儀,以較(jiào)小(xiǎo)的(dí)成本提(tí)供了(liǎo)相(xiāng)應的(dí)性(xìng)能,但是(shì)卡式虛擬邏(luó)輯分析儀(yí)也有很大(dà)缺點,它需要配備電腦才能(néng)使用,尤(yóu)其數字測試(shì)中(zhōng),工程師往往會(huì)陷入一堆(duī)PCB板中,采用旋轉按(àn)鈕(niǔ)的儀器要比在(zài)屏幕(mù)上移(yí)動鼠標(biāo)更(gēng)加方便。技(jì)術(shù)的(dí)發(fā)展也逐漸把示波器(qì)和邏輯分析(xī)儀的(dí)功(gōng)能(néng)融合(hé)在(zài)一(yī)起,成(chéng)為(wéi)混合式(shì)的(dí)儀(yí)器(MSO),也(yě)稱混合(hé)信(xìn)號(hào)測試(shì)儀(yí)器。
邏輯分析(xī)儀的協議分析(xī)
邏輯(jí)分析儀(yí)與示波器相同,是(shì)通過采集(jí)的信號,並(bìng)通過(guò)圖形(xíng)化的方(fāng)式展示給開發(fā)人員(yuán),開(kāi)發人(rén)員根(gēn)據(jù)這些圖形化信(xìn)號(hào)按照協議分析出(chū)是(shì)否(fǒu)出錯。盡管圖形化的顯示已經(jīng)給(gěi)開(kāi)發人(rén)員(yuán)帶來不(bù)少的(dí)方(fāng)便(biàn),但是人工(gōng)將(jiāng)一串(chuàn)串(chuàn)信號(hào)分析出來(lái)不僅(jǐn)麻(má)煩而(ér)且極易出(chū)錯(cuò)。
在(zài)這(zhè)個科(kē)技高(gāo)速發展的社會(huì),一切都在追(zhuī)求(qiú)率。自動(dòng)化,智能(néng)化(huà)已(yǐ)經成為(wéi)協(xié)議分析的發(fā)展(zhǎn)方向。在(zài)這個思(sī)想(xiǎng)的指引下各種測(cè)試儀(yí)器(qì)的協(xié)議(yì)分(fēn)析功能出現並(bìng)發展起(qǐ)來(lái)。目(mù)前大(dà)多(duō)數開(kāi)發人(rén)員(yuán)通過(guò)邏(luó)輯分析儀(yí)等(děng)測試工具(jù)的協議(yì)分析(xī)功能可以很輕鬆(sōng)的發(fā)現(xiàn)錯誤(wù),調試(shì)硬(yìng)件(jiàn),加(jiā)快(kuài)開發進(jìn)度,為高(gāo)速度,高質(zhì)量(liáng)完成工(gōng)程(chéng)提(tí)供保障。
關(guān)於(yú)這個問題(tí)廣(guǎng)州(zhōu)致遠電子有(yǒu)限(xiàn)公(gōng)司的開發(fā)人員提(tí)出(chū)了一個全新(xīn)的回答:協(xié)議(yì)分析是(shì)在某(mǒu)個應用(yòng)領域(yù)充分(fēn)利用(yòng)邏輯(jí)分析(xī)儀資源的統一(yī)體(tǐ)。邏輯分(fēn)析儀(yí)無論(lùn)采樣頻率,存(cún)儲空間,觸(chù)發(fā)深度等(děng)資源都是有限的,我們隻有充分組(zǔ)合協議相關的組(zǔ)件(jiàn)才能(néng)發揮(huī)其zui大的(dí)效用。 協(xié)議解碼是協(xié)議分(fēn)析(xī)的基礎,隻有(yǒu)解碼正(zhèng)確(què)的協(xié)議(yì)分(fēn)析才能(néng)夠被別人(rén)接(jiē)受(shòu),隻有(yǒu)正確的解碼(mǎ)才能提(tí)供(gōng)更多的錯誤(wù)信息。
協議觸發(fā)能夠充(chōng)分(fēn)利用有限(xiàn)的觸(chù)發深(shēn)度(dù)和存(cún)儲空(kōng)間(jiān),同時提(tí)供(gōng)更多更(gēng)可靠的觸發,為快(kuài)速發現和定(dìng)位(wèi)錯誤(wù)提供了一種(zhǒng)的工具。
錯誤識(shí)別(bié)是邏輯分析(xī)儀的主要(yào)作(zuò)用(yòng),它建(jiàn)立在(zài)協議解(jiě)碼和(hé)協議(yì)觸發之(zhī)上的(dí),隻有(yǒu)協(xié)議觸(chù)發功能*才能采集到錯誤,隻(zhī)有協議(yì)解碼正確(què)才能(néng)發現(xiàn)錯誤。
信息(xī)提示能夠充(chōng)分利(lì)用(yòng)顏(yán)色與視圖等(děng)資源,有效(xiào)表達協議解碼(mǎ)的(dí)結(jié)果(guǒ),使(shǐ)得用(yòng)戶能夠(gòu)快(kuài)速找到需要的信息。當然信息(xī)提示也能夠合(hé)理調(tiáo)節處(chǔ)理資(zī)源(yuán),節省用戶(hù)時(shí)間。
邏輯分(fēn)析(xī)儀的(dí)主(zhǔ)要特(tè)點
邏輯分(fēn)析儀(yí)的作用(yòng)是利用(yòng)便於觀(guān)察的形(xíng)式顯示出數字(zì)係(xì)統的(dí)運行情況,對(duì)數字(zì)係統進行分(fēn)析和(hé)故障判斷(duàn)。其主(zhǔ)要特點如下:
有足夠多的輸(shū)入通道
具有(yǒu)多(duō)種(zhǒng)靈活的(dí)觸發(fā)方式(shì),確保(bǎo)對被觀察(chá)的(dí)數(shù)據(jù)流(liú)準(zhǔn)確(què)定位(wèi)(對(duì)軟件而言可(kě)以跟(gēn)蹤(zōng)係統(tǒng)運(yùn)行(háng)中(zhōng)的任(rèn)意程序(xù)段,對(duì)硬(yìng)件而言可(kě)以(yǐ)檢測並顯示係(xì)統(tǒng)中(zhōng)存在(zài)的毛刺幹(gān)擾(rǎo))。
具(jù)有(yǒu)記憶(yì)功(gōng)能,可以(yǐ)觀測(cè)單(dān)次及(jí)非周(zhōu)期(qī)性數據信息,並可診(zhěn)斷(duàn)隨機性故(gù)障。
具有延遲能力,用以分析故(gù)障產生(shēng)的原(yuán)因。
具有限(xiàn)定功(gōng)能,實(shí)現對(duì)欲獲(huò)取的數據進行挑選(xuǎn),並刪除(chú)無(wú)關(guān)數(shù)據。
具有多(duō)種(zhǒng)顯(xiǎn)示方式,可用字(zì)符(fú),助(zhù)記符(fú),匯變語言顯示程序(xù),用二進(jìn)製,八進製(zhì),十進(jìn)製(zhì),十(shí)六進(jìn)製(zhì)等(děng)顯示數據(jù),用定(dìng)時(shí)圖顯示信(xìn)息(xī)之(zhī)間的時序(xù)關係。
具有驅動時域儀器的能力(lì),以便(biàn)復顯待測信號的真(zhēn)實波(bō)形(xíng)及有利(lì)於故(gù)障(zhàng)定(dìng)位。
具有可靠的毛刺檢測能力。
邏(luó)輯分析(xī)儀(yí)分(fēn)類
邏(luó)輯(jí)分(fēn)析(xī)儀分為兩大(dà)類:邏輯狀(zhuàng)態分(fēn)析儀(yí)(Logic State Analyzer,簡稱(chēng)LSA)和邏輯(jí)定時分析儀(yí)(Logic Timing Analyzer)。這兩(liǎng)類分析儀的(dí)基(jī)本結構(gòu)是(shì)相似(sì)的(dí),主(zhǔ)要區(qū)別表現在顯(xiǎn)示(shì)方式(shì)和定時(shí)方式(shì)上(shàng)。
邏輯(jí)狀(zhuàng)態(tài)分(fēn)析儀(yí)用(yòng)字(zì)符(fú)0,1或助記(jì)符(fú)顯(xiǎn)示被(bèi)檢測的邏輯(jí)狀態(tài),顯(xiǎn)示直觀(guān),可以(yǐ)從大量(liáng)數碼中迅速發現錯(cuò)碼(mǎ),便於(yú)進(jìn)行(háng)功能分析。邏輯(jí)狀(zhuàng)態分(fēn)析(xī)儀用來對(duì)係(xì)統(tǒng)進(jìn)行實時(shí)狀態分(fēn)析(xī),檢查在(zài)係統(tǒng)時鐘作用(yòng)下總(zǒng)綫上(shàng)的(dí)信息(xī)狀(zhuàng)態。它的內(nèi)部沒有(yǒu)時鐘(zhōng)發(fā)生器,用被測係統時(shí)鐘來(lái)控製記(jì)錄,與(yǔ)被測(cè)係統同步工作(zuò),主(zhǔ)要用來分析數字(zì)係統的軟件,是(shì)跟(gēn)蹤,調(tiáo)試程序,分析軟件故障的(dí)有力工(gōng)具。
邏輯定時(shí)分(fēn)析儀(yí)用來考(kǎo)察兩(liǎng)個係統時鐘(zhōng)之間的數(shù)字(zì)信號(hào)的(dí)傳輸(shū)情況(kuàng)和時間關(guān)係,它的內部(bù)裝(zhuāng)有(yǒu)時(shí)鐘(zhōng)發(fā)生(shēng)器(qì)。在內時鐘(zhōng)控製下(xià)記(jì)錄數(shù)據(jù),與被測係統異步工作,主(zhǔ)要(yào)用(yòng)於數字(zì)設(shè)備(bèi)硬(yìng)件的分(fēn)析,調(tiáo)試(shì)和維修。
邏(luó)輯分析儀(yí)的(dí)工作原(yuán)理
邏(luó)輯分析(xī)儀的工作(zuò)過(guò)程就是數(shù)據(jù)采集(jí),存儲(chǔ),觸發(fā),顯(xiǎn)示(shì)的過(guò)程(chéng), 邏輯(jí)分析儀由(yóu)於(yú)它采(cǎi)用數字存儲技(jì)術,可(kě)將(jiāng)數(shù)據采(cǎi)集(jí)工(gōng)作(zuò)和顯(xiǎn)示工作分開(kāi)進行(háng),也可同(tóng)時(shí)進(jìn)行(háng),必要時,對存(cún)儲(chǔ)的(dí)數據可以(yǐ)反(fǎn)復進(jìn)行顯示(shì),以利於對(duì)問題的(dí)分析和研究。
將被測(cè)係統(tǒng)接入(rù)邏(luó)輯分析(xī)儀,使用(yòng)邏(luó)輯(jí)分(fēn)析儀的探頭(tóu)(邏(luó)輯(jí)分(fēn)析儀(yí)的探頭(tóu)是將(jiāng)若(ruò)幹(gān)個(gè)探(tàn)極集(jí)中起來(lái),其觸(chù)針細小(xiǎo),以便(biàn)於(yú)探(tàn)測高密(mì)度集成電路(lù))監(jiān)測被(bèi)測係(xì)統的數據(jù)流,形成(chéng)並(bìng)行數據(jù)送至比(bǐ)較(jiào)器(qì),輸入(rù)信號在比(bǐ)較(jiào)器(qì)中與外部設(shè)定的(dí)門限電平進行(háng)比較,大於門(mén)限(xiàn)電(diàn)平值的信號在相(xiāng)應的綫上輸(shū)出高電平(píng),反(fǎn)之(zhī)輸出低電(diàn)平時(shí)對輸入波形(xíng)進行(háng)整形。經比(bǐ)較整形(xíng)後(hòu)的(dí)信(xìn)號(hào)送(sòng)至采樣(yàng)器,在時鐘脈衝控製下(xià)進行采(cǎi)樣(yàng)。被采(cǎi)樣的(dí)信(xìn)號(hào)按(àn)順序(xù)存(cún)儲在(zài)存儲器(qì)中(zhōng)。采樣(yàng)信息以(yǐ)“先(xiān)進先(xiān)出”的原則組織在存儲(chǔ)器中(zhōng),得到顯示命(mìng)令(líng)後,按照先後順(shùn)序(xù)逐一讀出信息,按(àn)設定(dìng)的(dí)顯示(shì)方(fāng)式(shì)進(jìn)行被測(cè)量的(dí)顯(xiǎn)示(shì)。
邏輯分析(xī)儀的顯(xiǎn)示(shì)形(xíng)式
邏輯分析儀將(jiāng)被(bèi)測(cè)數據信號用(yòng)數(shù)字形式(shì)寫入(rù)存(cún)儲器後,可(kě)以(yǐ)根(gēn)據需(xū)要(yào)通(tōng)過(guò)控(kòng)製電路(lù)將內(nèi)存中(zhōng)的(dí)全部或(huò)部(bù)分數(shù)據(jù)穩定的顯示(shì)在(zài)屏(píng)幕上(shàng)。通常有以下(xià)幾(jī)種(zhǒng)顯(xiǎn)示方(fāng)式(shì)。
1,定時顯(xiǎn)示(shì)
定(dìng)時(shí)顯示是(shì)以邏(luó)輯電平表(biǎo)示的波形圖的形式(shì)將存(cún)儲器中的內(nèi)容顯(xiǎn)示在屏(píng)幕上,顯示(shì)的是一(yī)串經(jīng)過(guò)整(zhěng)形後類(lèi)似(sì)方波的波(bō)形,高(gāo)電平代(dài)表“1”,低(dī)電平代(dài)表“0”。由於(yú)顯(xiǎn)示(shì)的(dí)波(bō)形不是(shì)實(shí)際波(bō)形(xíng),所以(yǐ)也稱“偽波形”。
2,狀態表顯示
狀態表顯示(shì)是(shì)以各(gè)種(zhǒng)數(shù)值如(rú)二(èr)進製(zhì),八進(jìn)製,十進製(zhì),十六進(jìn)製的(dí)形式將存(cún)儲器中內容(róng)顯示(shì)在(zài)屏(píng)幕上。
3,圖解顯示(shì)
圖解(jiě)顯示是(shì)將(jiāng)屏幕(mù)的X方向作為時(shí)間軸,將Y方向作為(wéi)數據軸(zhóu)進行顯示的(dí)一種(zhǒng)方式(shì)。將欲顯(xiǎn)示(shì)的(dí)數(shù)字(zì)量通過(guò)D/A變(biàn)換器(qì)轉變成(chéng)模(mó)擬(nǐ)量,將(jiāng)此模擬量按照存(cún)儲器中取(qǔ)出的數字量(liáng)的(dí)先後順序顯示(shì)在(zài)屏幕上形(xíng)成一個(gè)圖像的點陣。
4,映像顯示(shì)
映像顯示是(shì)將(jiāng)存(cún)儲(chǔ)器中的(dí)全(quán)部(bù)內(nèi)容(róng)以點圖(tú)形式一次顯示出來(lái)。它將每(měi)個存(cún)儲器字分為高位和低(dī)位(wèi)兩部(bù)分,分別經(jīng)X,Y方(fāng)向D/A變換器(qì)變換(huàn)為(wéi)模擬量(liáng),送入顯示(shì)器的X與Y通道(dào),則每個(gè)存儲(chǔ)器字(zì)點亮屏(píng)幕上(shàng)的一(yī)個點(diǎn)。
編輯本(běn)段邏(luó)輯(jí)分析儀(yí)的功(gōng)能(néng)
如(rú)前所述,絕(jué)大多數邏(luó)輯分析儀是兩種儀(yí)器的合(hé)成(chéng),*部(bù)分是定時(shí)分析儀(yí),第(dì)二部分(fēn)是(shì)狀(zhuàng)態(tài)分析儀(yí)。
1. 定時分(fēn)析(xī)
定(dìng)時(shí)分析是(shì)邏輯分(fēn)析儀(yí)中類似示波器的(dí)部分(fēn),它(tā)與示(shì)波器顯(xiǎn)示(shì)信息的(dí)方式相(xiāng)同,水平(píng)軸代表(biǎo)時間,垂直(zhí)軸代表電壓(yā)幅(fú)度(dù)。定(dìng)時(shí)分(fēn)析首先(xiān)對輸(shū)入波(bō)形(xíng)的采(cǎi)樣(yàng),然後使(shǐ)用用(yòng)戶定(dìng)義的電(diàn)壓(yā) 邏(luó)輯分析儀閾(yù)值(zhí),確定信號(hào)的(dí)高低電(diàn)平。定時分析隻能確定波形是高還(huán)是低,不存在中(zhōng)間電平。所以定時(shí)分(fēn)析(xī)就(jiù)像一(yī)台隻(zhī)有(yǒu) 1 位垂(chuí)直分辨(biàn)率的(dí)數字(zì)示波器。但(dàn)是(shì),定(dìng)時分(fēn)析(xī)並(bìng)不能用於(yú)測試參量,如果你用(yòng)定(dìng)時(shí)分析測(cè)量(liáng)信(xìn)號(hào)的(dí)上(shàng)升(shēng)時間,那你就用錯了(liǎo)儀(yí)器(qì)。如果你(nǐ)要檢(jiǎn)驗(yàn)幾條(tiáo)綫上(shàng)的(dí)信號的(dí)定時關(guān)係(xì),定(dìng)時分析(xī)就是合(hé)理的(dí)選(xuǎn)擇(zé)。如果(guǒ)定時分(fēn)析(xī)前一次采(cǎi)樣(yàng)的(dí)信(xìn)號(hào)是(shì)一種狀態(tài),這(zhè)一次(cì)采樣(yàng)的信(xìn)號是另一種(zhǒng)狀態(tài),那麼它就知(zhī)道(dào)在兩次采(cǎi)樣之(zhī)間(jiān)的某個時(shí)刻輸入信(xìn)號(hào)發生了跳變(biàn),但是,定時(shí)分析(xī)卻不知(zhī)道的(dí)時(shí)刻(kè)。zui壞的(dí)情(qíng)況(kuàng)下(xià),不確定度是一(yī)個(gè)采樣(yàng)周期。
2. 跳變(biàn)定(dìng)時(shí)
如(rú)果我(wǒ)們要對(duì)一個(gè)長時間沒有(yǒu)變化(huà)的采樣並保存數據(jù),跳(tiào)變(biàn)定時能(néng)有效(xiào)地利用存(cún)儲器(qì)。使(shǐ)用(yòng)跳變(biàn)定(dìng)時(shí),定時分(fēn)析隻(zhī)保(bǎo)存(cún)信號(hào)跳變後采集的樣(yàng)本,以及(jí)與上次(cì)跳變的時(shí)間。
3. 毛(máo)刺(cì)捕獲
數字係統(tǒng)中毛刺(cì)是令人頭(tóu)疼的問(wèn)題(tí),某些定時分(fēn)析儀具(jù)有毛(máo)刺捕獲(huò)和(hé)觸(chù)發(fā)能力,可以很(hěn)容易的跟蹤(zōng)難以預料的毛刺。定時分析可(kě)以對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行有(yǒu)效地(dì)采(cǎi)樣,跟蹤(zōng)采樣間(jiān)產生的任(rèn)何(hé)跳變,從而(ér)容(róng)易(yì)識別毛刺。在定(dìng)時分析中(zhōng),毛刺(cì)的定(dìng)義是:采(cǎi)樣間穿(chuān)越邏輯(jí)閾(yù)值多次的(dí)任(rèn)何(hé)跳變。顯(xiǎn)示毛刺是(shì)一種很有(yǒu)用的功能,有助(zhù)於對毛刺觸發和(hé)顯示毛刺(cì)產(chǎn)生前的數(shù)據,從(cóng)而幫助我們確(què)定毛(máo)刺產(chǎn)生的(dí)原(yuán)因。
4. 狀態(tài)分(fēn)析
邏輯電路的狀(zhuàng)態是(shì):數據有(yǒu)效時,對總綫(xiàn)或信號綫采樣的(dí)樣本(běn)。定時(shí)分析與(yǔ)狀態分(fēn)析(xī)的(dí)主要(yào)區(qū)別是:定時分析由內(nèi)部時鐘(zhōng)控(kòng)製采(cǎi)樣(yàng),采(cǎi)樣與被(bèi)測係統是(shì)異步的;狀(zhuàng)態分析(xī)由被(bèi)測係(xì)統時鐘(zhōng)控(kòng)製采樣,采樣與(yǔ)被測(cè)係統(tǒng)是同步的。用定時分(fēn)析查看事件(jiàn) “ 什(shí)麼時候(hòu) ” 發(fā)生(shēng),用狀態分析(xī)檢查發生了(liǎo)“ 什麼 ”事件。定(dìng)時分析通常用(yòng)波(bō)形(xíng)顯(xiǎn)示數據,狀(zhuàng)態(tài)分析(xī)通常用(yòng)列(liè)表顯(xiǎn)示數(shù)據。
邏(luó)輯(jí)分析儀(yí)的(dí)主要技術(shù)指標
1,邏(luó)輯(jí)分(fēn)析(xī)儀的通道(dào)數
在(zài)需要邏(luó)輯分(fēn)析(xī)儀的(dí)地方(fāng),要對一個係統(tǒng)進(jìn)行全麵地(dì)分析(xī),就應(yīng)當把(bǎ)所有(yǒu)應(yīng)當(dāng)觀測的(dí)信號全部引入邏輯分(fēn)析儀當中(zhōng),這樣邏輯(jí)分析儀(yí)的(dí)通道數至少應當是:被(bèi)測(cè)係統的(dí)字長(數據(jù)總綫(xiàn)數(shù))+被測係統的控(kòng)製(zhì)總(zǒng)綫(xiàn)數(shù)+時鐘綫數(shù)。這(zhè)樣對於一個 8 位機係統,就至(zhì)少(shǎo)需要 34 個(gè)通道。現在幾(jī)個(gè)廠家的主流(liú)產品的通道(dào)數也(yě)高達(dá) 340 通(tōng)道,例 Tektronix 等(děng),市麵上(shàng)主流的產(chǎn)品是 34 通道(dào)的邏(luó)輯分(fēn)析儀,用它來分析zui常見的(dí) 8 位(wèi)係統。
2,足夠的定(dìng)時(shí)分辨(biàn)率
定(dìng)時(shí)采樣速率(shuài) 邏輯(jí)分析儀(yí)
在(zài)定時采(cǎi)樣分析(xī)時,要有(yǒu)足(zú)夠的(dí)定(dìng)時分(fēn)辨率(shuài),就應(yīng)當有足夠(gòu)高(gāo)的定(dìng)時分析(xī)采樣速(sù)率(shuài),但(dàn)是(shì)並(bìng)不是隻有(yǒu)高速係(xì)統才需(xū)要高(gāo)的(dí)采(cǎi)樣速率,現在的主流產品(pǐn)的采樣(yàng)速率高達(dá) 2GS/s ,在這(zhè)個速率下,我們(mén)可(kě)以(yǐ)看到(dào) 0.5ns 時間上的(dí)細(xì)節(jié)。
3,狀(zhuàng)態(tài)分析速率
在(zài)狀(zhuàng)態分析(xī)時(shí),邏(luó)輯分析儀采(cǎi)樣(yàng)基準時鐘就用被(bèi)測試對象的(dí)工作時鐘(zhōng)(邏(luó)輯分析儀的(dí)外(wài)部(bù)時(shí)鐘)這(zhè)個(gè)時鐘的zui高(gāo)速率就是邏輯分(fēn)析儀的(dí)高狀(zhuàng)態分(fēn)析速率(shuài)。也就(jiù)是說,該邏(luó)輯(jí)分析(xī)儀可以分(fēn)析的係(xì)統zui快(kuài)的工(gōng)作(zuò)頻率。現在的主流產品的定時分析速率在(zài) 300MHz ,zui高可(kě)高達(dá) 500MHz 甚至(zhì)更高(gāo)。
4,邏(luó)輯分(fēn)析儀的(dí)每通道(dào)的(dí)記錄長度(dù)
邏輯(jí)分(fēn)析(xī)儀的(dí)內(nèi)存(cún)是用(yòng)於(yú)存(cún)儲它(tā)所(suǒ)采(cǎi)樣的數(shù)據(jù),以(yǐ)用於(yú)對(duì)比(bǐ),分析(xī),轉換(譬如將(jiāng)其所(suǒ)捕捉(zhuō)到的(dí)信(xìn)號轉換(huàn)成(chéng)非二進(jìn)製信號)。
5,邏輯(jí)分析(xī)儀的測試夾具(jù)
邏輯(jí)分析儀(yí)通(tōng)過(guò)探(tàn)頭(tóu)與被測器件(jiàn)連接(jiē),測(cè)試夾(jiā)具(jù)起(qǐ)著很(hěn)重要的(dí)作(zuò)用,測試(shì)夾具(jù)有很多(duō)種,如(rú)飛(fēi)行頭(tóu)和(hé)蒼蠅(yíng)頭等。
邏輯(jí)分(fēn)析儀的觸(chù)發(fā)
邏(luó)輯(jí)分(fēn)析(xī)儀主要是用(yòng)於(yú)定位係統運(yùn)行出(chū)錯時(shí)的特定(dìng)波形(xíng)數據(jù),通過觀察該波(bō)形(xíng)數據(jù)來(lái)推(tuī)斷該係(xì)統出(chū)錯的(dí)原因,從而有(yǒu)針對性(xìng)地找出解決該(gāi)錯誤(wù)的方(fāng)案。
運用邏(luó)輯分(fēn)析儀定(dìng)位出錯(cuò)波形數據(jù)的方(fāng)法主(zhǔ)要有(yǒu)兩(liǎng)種(zhǒng)方式,一(yī)種(zhǒng)是(shì)通過(guò)抓取(qǔ)運行過程(chéng)中大量(liáng)的數(shù)據(jù),然後(hòu)在(zài)這(zhè)些(xiē)數據中通過其他(tā)方法來查(chá)找(zhǎo)出錯誤點的位置,該(gāi)方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力,而(ér)且(qiě)受(shòu)製(zhì)於邏輯(jí)分析(xī)儀存儲(chǔ)容量(liáng),並(bìng)不一(yī)定每次都可(kě)以捕(bǔ)捉到(dào)目標(biāo)波(bō)形(xíng)數據;另(lìng)一種(zhǒng)是通過觸發(fā)的(dí)方式在(zài)特(tè)定波形(xíng)數(shù)據到來(lái)時開始捕(bǔ)捉(zhuō)數(shù)據(jù),從而(ér)地定(dìng)位(wèi)目(mù)標波形(xíng)數據。
觸發(fā)的概念(niàn)zui初出現在模擬示波(bō)器(qì)上,示波器在設置(zhì)的特定(dìng)波形的信(xìn)號到來(lái)時(shí)停止(zhǐ)采集(jí),並(bìng)將(jiāng)波(bō)形繪(huì)製在(zài)屏(píng)幕(mù)上(shàng)。邏輯分析儀用(yòng)於分析(xī)數字係統時(shí)沿用了該概念。
數字(zì)係統在運(yùn)行過程中,大(dà)多數情(qíng)況下數據(jù)是連(lián)續不斷(duàn)的,邏(luó)輯(jí)分(fēn)析儀要顯(xiǎn)示觀(guān)測的數據必需(xū)被存(cún)儲(chǔ)下來,而邏(luó)輯(jí)分析儀的(dí)儲存(cún)深(shēn)度(dù)畢(bì)竟(jìng)有限,這相(xiāng)當(dāng)於(yú)在傳(chuán)輸(shū)帶(dài)上抽(chōu)取一定的數(shù)據(jù),抽取的(dí)數(shù)據量取決於邏輯(jí)分(fēn)析(xī)儀的存儲深(shēn)度。通(tōng)過觸發的方(fāng)式,在(zài)特(tè)定(dìng)波(bō)形(xíng)數據信號(hào)產(chǎn)生(shēng)的條(tiáo)件下,觀測與其(qí)相關(guān)的信號在該(gāi)條(tiáo)件(jiàn)產(chǎn)生(shēng)的前或(和)後(hòu)時(shí)刻(kè)的狀態。直觀(guān)表現(xiàn)就是(shì)觸發位置的設置。如果(guǒ)觸發(fā)位置(zhì)設置為跟(gēn)蹤(zōng)觸發(fā)開始(shǐ),則存儲器在觸(chù)發事件發(fā)生(shēng)時開(kāi)始儲(chǔ)存采集到的(dí)數(shù)據,直(zhí)到(dào)存儲(chǔ)器滿;如(rú)果選(xuǎn)擇(zé)跟(gēn)蹤(zōng)觸發(fā)結束,則(zé)觸發事件發(fā)生前(qián)存儲器(qì)一(yī)直存儲(chǔ)采(cǎi)集到(dào)的連續數據,直到觸發時停止(zhǐ)存(cún)儲,當存儲(chǔ)器(qì)滿而觸發事件(jiàn)尚未發生時新數據將自(zì)動(dòng)覆蓋zui早存儲的數據
邏輯分析(xī)儀(yí)的存(cún)儲
邏(luó)輯(jí)分(fēn)析儀結構中,包含(hán)一(yī)個存儲控製(zhì)單元(yuán),其中(zhōng)存儲器的大(dà)小就表示了(liǎo)邏(luó)輯(jí)分(fēn)析儀的存儲深度。現(xiàn)代邏(luó)輯(jí)分(fēn)析(xī)儀存(cún)儲數據的帶(dài)寬(kuān)大多都非常巨大,例如(rú)廣州致(zhì)遠(yuǎn)電(diàn)子有限(xiàn)公司(sī)的(dí)LAB6052邏輯分(fēn)析儀的存(cún)儲(chǔ)帶(dài)寬(kuān)為(wéi)500MSps×32bit即16Gbps,而無論是(shì)數(shù)據(jù)傳(chuán)輸(USB2.0數據速率為(wéi)480Mbps)還(huán)是(shì)數據(jù)分析(xī)(PC軟(ruǎn)件)過(guò)程,都(dū)無(wú)法實時(shí)完(wán)成,因(yīn)此(cǐ),邏輯分析儀隻能(néng)將(jiāng)數據先暫存在存儲(chǔ)器中(zhōng),然(rán)後再交(jiāo)給分析(xī)器分析(xī)。
如(rú)果(guǒ)需(xū)要不間斷(duàn)的捕(bǔ)捉(zhuō)數(shù)據(jù)流,則(zé)要(yào)求邏(luó)輯分析(xī)儀(yí)有足夠(gòu)大(dà)的(dí)存儲器以便記(jì)錄(lù)整個(gè)事件。存(cún)儲深(shēn)度(dù)與采樣(yàng)速度(dù)密切(qiē)相關(guān),您(nín)所(suǒ)需要(yào)的(dí)存儲(chǔ)深度取(qǔ)決(jué)於要(yào)測量(liáng)的總時(shí)間(jiān)跨(kuà)度(dù)和所要(yào)求(qiú)的(dí)時(shí)間分辨率,單(dān)次測量(liáng)的時間越(yuè)長(cháng),采樣(yàng)頻率越(yuè)高(gāo)所需求(qiú)的(dí)存儲(chǔ)深度(dù)就越大。
在(zài)傳統(tǒng)模(mó)式下(xià),存(cún)儲深(shēn)度(dù)×采樣分(fēn)辨率=采樣時間(jiān),這(zhè)意味著在保(bǎo)證(zhèng)采(cǎi)樣(yàng)分(fēn)辨率的前提下,大的存(cún)儲深度直(zhí)接提高(gāo)了(liǎo)單次采樣(yàng)時(shí)間(jiān),即(jí)能(néng)觀(guān)察分析(xī)更多(duō)的(dí)波(bō)形(xíng)數據(jù);而在保(bǎo)證(zhèng)采樣(yàng)時(shí)間(jiān)的條(tiáo)件下,則可(kě)以(yǐ)提高采樣頻(pín)率(shuài),觀(guān)察(chá)到更真(zhēn)實的信(xìn)號(hào)。
正確(què)選擇(zé)和使用邏(luó)輯分(fēn)析儀(yí)
一,邏輯分析儀的發展
自20世(shì)紀70 年代(dài)初(chū)研製成(chéng)微(wēi)處理(lǐ)器(qì),出現4位和(hé)8位(wèi)總綫(xiàn),傳(chuán)統(tǒng)示(shì)波器的雙(shuāng)通(tōng)道(dào)輸(shū)入(rù)無法(fǎ)滿足8位(wèi)字節(jié)的觀(guān)察。微(wēi)處理器和存儲器的測(cè)試(shì)需要(yào)不同(tóng)於(yú)時域(yù)和(hé)頻域儀(yí)器。數(shù)域測(cè)試儀器(qì)應(yīng)運而(ér)生(shēng)。HP公司推出狀(zhuàng)態分(fēn)析(xī)儀(yí)和(hé)Biomation公司推(tuī)出定時(shí)分析(xī)儀(yí)(兩(liǎng)者zui初(chū)很不(bù)相(xiāng)同)之(zhī)後不久(jiǔ),用(yòng)戶開始(shǐ)接受(shòu)這(zhè)種數域測(cè)試(shì)儀器(qì)作(zuò)為(wéi)zui終解決數(shù)字(zì)電(diàn)路(lù)測試的手段,不(bù)久狀(zhuàng)態分析儀與(yǔ)定(dìng)時(shí)分(fēn)析儀(yí)合(hé)並成邏輯分(fēn)析儀(yí)。
20世紀(jì)80 年(nián)代後期,邏(luó)輯(jí)分析(xī)儀(yí)變(biàn)得更加復雜,當(dāng)然使(shǐ)用起(qǐ)來也(yě)就(jiù)更(gēng)加(jiā)困難。例如,引(yǐn)入多電(diàn)平(píng)樹(shù)形觸發(fā),以應付(fù)條件語句如IF,THEN,ELSE等復(fù)雜事(shì)件。這類(lèi)組合(hé)觸發必然更加靈活,同(tóng)時對(duì)大多數(shù)用戶來(lái)說就不(bù)是那(nà)樣容(róng)易掌(zhǎng)握了。
邏(luó)輯(jí)分(fēn)析儀的探頭(tóu)日益顯得(dé)重(zhòng)要。需用夾(jiā)子(zǐ)夾住穿孔式(shì)元件上的16根引(yǐn)腳和(hé)雙列直(zhí)插(chā)式元件上(shàng)的(dí)隻(zhī)有(yǒu)0.1″間隙的(dí)引(yǐn)腳(jiǎo)時,就出現探頭問題。今(jīn)天(tiān)的邏(luó)輯分析(xī)儀提(tí)供(gōng)幾(jī)百(bǎi)個工作(zuò)在200MHz頻率上的(dí)通(tōng)道(dào)信號連接(jiē)就是(shì)個現(xiàn)實問(wèn)題。適配器,夾(jiā)子和(hé)輔助爪鉤等(děng)多種(zhǒng)多樣,但是的辦法(fǎ)的是設(shè)計(jì)一種廉價的(dí)測(cè)試夾(jiā)具,邏輯分析儀直接連(lián)接(jiē)到夾具(jù)上,形(xíng)成(chéng)可(kě)靠和緊湊(còu)的接(jiē)觸。
今(jīn)天的(dí)發(fā)展趨(qū)勢
邏(luó)輯分析儀的基(jī)本(běn)取向近(jìn)年來在計算機與(yǔ)儀(yí)器的不(bù)斷融合中找到(dào)了解(jiě)決的(dí)辦法。Tektronix公(gōng)司TLA600係(xì)列(liè)邏輯(jí)分(fēn)析儀著重(zhòng)解(jiě)決導向和(hé)發展(zhǎn)能(néng)力(lì),亦(yì)即儀(yí)器如何(hé)動作和如(rú)何(hé)構建有特(tè)色的(dí)結構(gòu)。導向采用(yòng)微(wēi)軟的Windows接(jiē)口,它非(fēi)常容(róng)易驅(qū)動。改(gǎi)進信(xìn)號(hào)發現能力必(bì)然(rán)涉及(jí)到儀(yí)器(qì)結(jié)構的變動(dòng)。在所(suǒ)有要處(chǔ)理的數(shù)據(jù)中著(zhuó)重(zhòng)處理(lǐ)與(yǔ)時間(jiān)有關(guān)聯(lián)的(dí)數(shù)據(jù),不同(tóng)類型的信(xìn)息采用多(duō)窗(chuāng)口顯示。例如,對於(yú)微處(chǔ)理(lǐ)器來說,能同(tóng)時觀察(chá)定(dìng)時和狀態(tài)以(yǐ)及(jí)反匯(huì)編源(yuán)碼(mǎ),而且各窗(chuāng)口(kǒu)上的(dí)光標(biāo)彼此(cǐ)跟(gēn)蹤相連。
關(guān)於觸發(fā),總是傳統(tǒng)邏(luó)輯(jí)分析儀中(zhōng)的(dí)難(nán)題(tí)。TLA600係列(liè)邏輯(jí)分析儀為(wéi)用戶提(tí)供觸(chù)發(fā)庫,使復雜(zá)觸發(fā)事件的(dí)設置簡(jiǎn)單(dān)化,保證(zhèng)你精力集中(zhōng)解決測試問(wèn)題上,而(ér)不(bù)必花時(shí)間去(qù)調整邏輯分析儀的(dí)觸(chù)發(fā)設(shè)置。該庫中(zhōng)包含有許(xǔ)多易於掌握的觸發(fā)設(shè)置(zhì),可(kě)以(yǐ)作(zuò)為(wéi)通(tōng)常(cháng)需(xū)要(yào)修(xiū)改的(dí)觸(chù)發(fā)起(qǐ)始(shǐ)點。需要(yào)特殊的觸發能力隻(zhī)是問(wèn)題(tí)的(dí)一(yī)部(bù)分(fēn)。除了由(yóu)錯(cuò)誤事件(jiàn)直(zhí)接觸發外,用戶(hù)還希(xī)望(wàng)從過(guò)去的(dí)時段去(qù)觀察信(xìn)號,找(zhǎo)出(chū)造成(chéng)錯誤的根源和它(tā)前後的關係。精細(xì)的(dí)觸(chù)發和深存儲(chǔ)器可提(tí)高(gāo)超前(qián)觸發能力(lì)。
在PC機平台上(shàng)使用Windows,除了(liǎo)為廣大用戶(hù)提供了許多熟知的好處之(zhī)外(wài),隻(zhī)要(yào)給定正(zhèng)確的軟件(jiàn)和(hé)相關工具,即(jí)可通(tōng)過互聯(lián)網進行遠(yuǎn)程(chéng)控製,從(cóng)目標文件格式中(zhōng)提(tí)取源碼(mǎ)和符號(hào),支持微軟公司(sī)的(dí)CMO/DCOM標(biāo)準,而(ér)且處(chǔ)理器(qì)可運行各種(zhǒng)控製(zhì)操(cāo)作(zuò)。
二(èr),邏輯(jí)分(fēn)析儀的(dí)選(xuǎn)擇
如果(guǒ)數(shù)字電(diàn)路出現故(gù)障,我(wǒ)們一(yī)般(bān)優先就(jiù)考慮使(shǐ)用(yòng)邏輯分(fēn)析儀來(lái)檢查數字電路的完(wán)整性(xìng),不難發(fā)現(xiàn)存在的故障;但是在其(qí)他情況(kuàng)下你是否考慮(lǜ)到使用邏(luó)輯分析儀(yí)呢(ní)?譬(pì)如說(shuō):*點(diǎn)如(rú)何觀察測試(shì)係統在(zài)執行(háng)我們(mén)事先(xiān)編製好的程序(xù)時,是不是真正(zhèng)地(dì)在(zài)按(àn)照我們(mén)設(shè)計(jì)好的(dí)程序來(lái)執行呢?如(rú)果我們向(xiàng)係統(tǒng)寫(xiě)入的是(shì)(MOV A,B)而(ér)係(xì)統則是(shì)執(zhí)行的(dí)(ADD A,B),那會(huì)造成什麼樣的後(hòu)果?第二點:怎麼(mó)樣真(zhēn)正地監(jiān)測軟(ruǎn)件(jiàn)係(xì)統(tǒng)的(dí)實(shí)際工(gōng)作狀(zhuàng)態(tài),而(ér)不是用(yòng)DEBUG等方(fāng)式進(jìn)行設置斷(duàn)點後,查(chá)看預先(xiān)設(shè)定的某些變(biàn)量或內存中的(dí)數(shù)據是(shì)我(wǒ)們預先想(xiǎng)得到的(dí)值。在(zài)這裏(lǐ)我們(mén)有第(dì)三,第四等(děng)等很多問(wèn)題(tí)有待解(jiě)決。
通(tōng)常我們將數(shù)字係統分成硬(yìng)件部(bù)分(fēn)和(hé)軟(ruǎn)件部(bù)分(fēn),在(zài)研(yán)發設計這(zhè)些(xiē)係(xì)統時(shí),我們有很(hěn)多(duō)事(shì)情要做,譬如(rú)硬(yìng)件(jiàn)電路的(dí)初(chū)步設(shè)計(jì),軟件(jiàn)的(dí)方案製(zhì)定(dìng)和初步(bù)編製(zhì),硬件電路(lù)的(dí)調試(shì),軟件(jiàn)的(dí)調試(shì),以及zui終的(dí)係(xì)統(tǒng)的(dí)定型等等工作,在這些(xiē)工作中幾乎每一步(bù)工(gōng)作都(dū)要(yào)邏輯(jí)分析儀(yí)的幫(bāng)助,但是(shì)鑒於(yú)每(měi)個單位(wèi)的經濟實(shí)力(lì)和人員狀(zhuàng)況不(bù)同,並(bìng)且在很多係統(tǒng)的(dí)使(shǐ)用中(zhōng)都(dū)不(bù)是要把以上的每(měi)個(gè)部(bù)分都進(jìn)行一遍(biàn),這樣我(wǒ)們就把邏輯分析儀的使用分(fēn)成(chéng)以下(xià)幾(jī)個層次:
*個(gè)層次:隻要查看(kàn)硬件係統的一(yī)些常(cháng)見(jiàn)的故障,例(lì)如(rú)時(shí)鐘(zhōng)信(xìn)號和其(qí)他(tā)信號(hào)的波(bō)形,信(xìn)號中是(shì)否(fǒu)存在嚴(yán)重影響係統的(dí)毛刺信(xìn)號等故(gù)障;
第(dì)二個層次(cì):要對(duì)硬件係(xì)統的(dí)各個信(xìn)號(hào)的(dí)時序進(jìn)行(háng)很好的分(fēn)析,以(yǐ)便(biàn)地利(lì)用係統資源(yuán),消除(chú)由定時分(fēn)析能夠分析(xī)出的一些故(gù)障;
第(dì)三個層次(cì):要對(duì)硬件對(duì)軟件(jiàn)的(dí)執行情(qíng)況(kuàng)的分(fēn)析,以(yǐ)確保寫入的程(chéng)序(xù)被硬件係統完(wán)整(zhěng)地(dì)執行;
第四個層次(cì):需(xū)要實時地監測軟件的(dí)執(zhí)行情況,對軟件進行實時地調試(shì)。
第五個層次(cì):需要(yào)進(jìn)行現(xiàn)有(yǒu)客(kè)戶係統(tǒng)的(dí)軟(ruǎn)件和硬(yìng)件(jiàn)係統性(xìng)的解剖(pōu)分析(xī),達到我們對現有客戶係統(tǒng)的(dí)軟(ruǎn)件和硬件(jiàn)係統(tǒng)全麵(miàn)透徹地了解(jiě)和掌(zhǎng)握(wò)的(dí)功能。
對以(yǐ)上(shàng)的(dí)幾個層次的要求(qiú),我(wǒ)們可以(yǐ)看出(chū),他們並不(bù)都需(xū)要很的(dí)邏輯(jí)分析儀,對(duì)於*層次的(dí)使(shǐ)用者,他們甚至(zhì)用一台功(gōng)能(néng)比較(jiào)好的示波(bō)器就(jiù)可以解決(jué)問(wèn)題,針對以上(shàng)的(dí)幾(jī)個使(shǐ)用(yòng)層次,在選(xuǎn)擇儀(yí)器時可以選用(yòng)相應的儀器。實(shí)際(jì)上邏輯分(fēn)析(xī)儀也有幾個層次(cì),他(tā)們(mén)有:
1, 普通2~4通道的數字存(cún)儲器,例如(rú)TDS3000係(xì)列(liè)(加上(shàng)TDS3TRG觸(chù)發模塊(kuài)),利(lì)用它的(dí)一些觸(chù)發(fā)功能(例如脈衝寬(kuān)度觸(chù)發,欠(qiàn)幅脈(mài)衝觸(chù)發,各個通(tōng)道之(zhī)間(jiān)的一定的與,或,與或,異或(huò)關(guān)係(xì)的(dí)觸(chù)發(fā))就可(kě)以找(zhǎo)到我們(mén)希望看到(dào)的(dí)信號(hào),發(fā)現並排(pái)除(chú)一(yī)些故障,況(kuàng)且示波(bō)器(qì)的(dí)功(gōng)能(néng)還(huán)可(kě)以(yǐ)作為其他使用(yòng),在(zài)這裏我(wǒ)們隻不過用(yòng)了(liǎo)一台(tái)示(shì)波器的附(fù)加功能,可(kě)以說這(zhè)種(zhǒng)方(fāng)式(shì)是zui節(jié)省的(dí)方(fāng)式。
2,當(dāng)示波(bō)器(qì)的(dí)通(tōng)道數不(bù)夠時,也(yě)可以選(xuǎn)用一(yī)些(xiē)帶(dài)有簡單的(dí)定(dìng)時分(fēn)析功能(néng)的多(duō)通道定時分析儀器,如早期的(dí)邏輯分(fēn)析(xī)儀和(hé)現在市麵上(shàng)還有的(dí)混(hùn)合信號(hào)示(shì)波器(qì),如Agilent的(dí)546××D示波器。
3,一些功能比較(jiào)簡(jiǎn)單,速(sù)度(dù)不(bù)是特別(bié)快(kuài)的的計算(suàn)機(jī)插卡式,基於Windows,絕大部分功能都由(yóu)軟(ruǎn)件來完成的虛(xū)擬(nǐ)儀器(qì),這類(lèi)產品在國內的很多廠家都有生產。
4,采(cǎi)樣速(sù)率(shuài),觸發(fā)功能(néng),分析(xī)功(gōng)能都(dū)很(hěn)*的(dí)不可擴(kuò)展(zhǎn)的固(gù)定(dìng)式整機(jī)。例TLA600係(xì)列。
5,功能更(gēng)強(qiáng)擴展(zhǎn)性更(gēng)好的(dí)模(mó)塊化(huà)插(chā)卡(qiǎ)式整機(jī);對不同的(dí)用戶,可(kě)以(yǐ)針對(duì)需要,選擇(zé)不(bù)同檔(dàng)次的(dí)儀(yí)器。
邏(luó)輯分析儀的一(yī)些(xiē)技術指(zhǐ)標
1,邏輯(jí)分析儀(yí)的通道(dào)數(shù)
在需要邏輯分析儀(yí)的地(dì)方,要(yào)對一(yī)個係統(tǒng)進(jìn)行(háng)全(quán)麵(miàn)地(dì)分(fēn)析,就應當把所(suǒ)有應當(dāng)觀測的(dí)信(xìn)號(hào)全(quán)部(bù)引入邏輯分(fēn)析(xī)儀(yí)當中(zhōng),這樣(yàng)邏輯分析(xī)儀(yí)的通(tōng)道(dào)數(shù)至少應(yīng)當(dāng)是(shì):被測係(xì)統的字長(cháng)(數字總綫數)+被(bèi)測(cè)係(xì)統的控(kòng)製總綫數+時鐘(zhōng)綫數(shù)。這樣對於(yú)一(yī)個(gè)16位(wèi)機係統,就至少需(xū)要68個通道。現在(zài)幾個(gè)廠(chǎng)家的(dí)主流(liú)產品(pǐn)的通道數(shù)多達(dá)340通(tōng)道以上(shàng)。例Tektronix等。
2,定時(shí)采樣速率(shuài)
在(zài)定(dìng)時(shí)采(cǎi)樣(yàng)分析時(shí),要有足夠的(dí) 定時分辨(biàn)率(shuài),就應當(dāng)足(zú)夠高的定(dìng)時(shí)分(fēn)析(xī)采(cǎi)樣速率,我(wǒ)們應當(dāng)知道,並不(bù)是(shì)隻有高(gāo)速係統才(cái)需要高的采樣速(sù)率(shuài)(見(jiàn)下表(biǎo))現在的(dí)主流產(chǎn)品的(dí)采(cǎi)樣(yàng)速率高達(dá)2Gs/S,在這個速率(shuài)下(xià),我們(mén)可以看到0.5ps時(shí)間上的細(xì)節。
以(yǐ)下(xià)是(shì)一(yī)些很(hěn)常見的芯片(piàn)的工(gōng)作(zuò)頻率(shuài)和(hé)建(jiàn)立/保(bǎo)持(chí)時間(jiān)的(dí)列表,我們可以看出,即使它們(mén)的工(gōng)作頻率(shuài)很(hěn)低(dī),但在時間(jiān)分(fēn)析(Timing)中要(yào)求的(dí)分辨率(shuài)也(yě)很高(gāo)。
3,狀態(tài)分析(xī)速率(shuài)
在狀(zhuàng)態分(fēn)析時(shí),邏輯分析儀(yí)采(cǎi)樣基(jī)準(zhǔn)時鐘(zhōng)就(jiù)用被測(cè)試(shì)對象的工作時(shí)鐘(邏輯(jí)分(fēn)析儀的(dí)外(wài)部(bù)時(shí)鐘(zhōng))這(zhè)個(gè)時鐘的(dí)zui高(gāo)速率(shuài)就是邏輯分析儀(yí)的高狀(zhuàng)態分(fēn)析速率(shuài)。也就是(shì)說(shuō),該(gāi)邏(luó)輯分析儀(yí)可(kě)以分(fēn)析的係(xì)統zui快的(dí)工作(zuò)頻(pín)率(shuài)。現(xiàn)在的(dí)主流產品(pǐn)的定(dìng)時分析(xī)速率在100MHz,zui高可高達300MHz甚(shèn)至更高(gāo)。
4,邏輯分(fēn)析(xī)儀的(dí)每通(tōng)道的(dí)內存長(cháng)度
邏(luó)輯分(fēn)析儀的內(nèi)存是用於存儲它所采樣的數(shù)據(jù),以用於(yú)對比,分析(xī),轉換(譬(pì)如將其所捕捉到的信(xìn)號(hào)轉(zhuǎn)換成(chéng)非二(èr)進製信(xìn)號【匯編語言(yán),C語言 ,C++ 等(děng)】,等在選擇(zé)內存(cún)長(cháng)度(dù)時的基(jī)準是(shì)“大於我們即將觀測的係統(tǒng)可(kě)以(yǐ)進行(háng)zui大(dà)分(fēn)割(gē)後的zui大(dà)塊的(dí)長(cháng)度。
5,邏輯分(fēn)析儀的(dí)探(tàn)頭(tóu)
邏輯(jí)分(fēn)析(xī)儀(yí)通(tōng)過探(tàn)頭與被(bèi)測器件連接(jiē),探(tàn)頭(tóu)起著(zhuó)信號(hào)接(jiē)口(kǒu)的(dí)作(zuò)用,在(zài)保(bǎo)持(chí)信號完整(zhěng)性中占有(yǒu)重(zhòng)要(yào)位置(zhì)。邏輯分(fēn)析(xī)儀(yí)與(yǔ)數(shù)字示(shì)波(bō)器(qì)不(bù)同(tóng),雖然相對上下限值的(dí)幅度變化(huà)並不重要,但(dàn)幅度(dù)失真一定會(huì)轉換(huàn)成(chéng)定(dìng)時誤(wù)差。邏輯(jí)分析儀(yí)具有幾十至幾(jī)百通道的(dí)探頭其(qí)頻率響應從幾(jī)十至(zhì)幾百MHz,保證各路探(tàn)頭(tóu)的相(xiāng)對(duì)延時zui小和保(bǎo)持幅(fú)度(dù)的失(shī)真較低。這(zhè)是表征邏輯(jí)分析儀探(tàn)頭(tóu)性能的關鍵(jiàn)參(cān)數。Agilent公司的(dí)無(wú)源(yuán)探(tàn)頭和(hé)Tektronix公(gōng)司的(dí)有源探(tàn)頭代表性(xìng),屬於邏輯(jí)分(fēn)析(xī)儀的探(tàn)頭。
邏輯分析(xī)儀的強(qiáng)項(xiàng)在(zài)於能洞(dòng)察(chá)許(xǔ)多信(xìn)道(dào)中(zhōng)信號的(dí)定時關(guān)係。可(kě)惜(xī)的是,如(rú)果(guǒ)各個通道(dào)之間略有(yǒu)差別(bié)便會(huì)產(chǎn)生通道(dào)的定時偏差(chà),在某些型號的邏輯(jí)分(fēn)析(xī)儀(yí)裏,這(zhè)種偏差(chà)能(néng)減小到zui小,但是仍(réng)有(yǒu)殘留值存在。通用邏(luó)輯分析(xī)儀,如(rú)Tektronix公司的(dí)TLA600型或Agilent公司(sī)的HP16800型,在(zài)所(suǒ)有(yǒu)通(tōng)道(dào)中的時間偏差約(yuē)為1ns。因(yīn)而探頭非常重要(yào),詳見(jiàn)本站“測試(shì)附(fù)件(jiàn)及連(lián)接探頭(tóu)”。
a)探(tàn)頭的阻(zǔ)性(xìng)負載(zǎi),也(yě)就是探頭的接入(rù)係統(tǒng)中(zhōng)以後對係(xì)統(tǒng)電(diàn)流的分流作用(yòng)的(dí)大(dà)小,在數(shù)字係統中,係統的電流負載能(néng)力一(yī)般(bān)在幾個(gè)KΩ以上(shàng),分流效應對(duì)係(xì)統的影(yǐng)響(xiǎng)一般(bān)可(kě)以忽(hū)略,現在(zài)流行(háng)的幾種長邏(luó)輯分(fēn)析(xī)儀(yí)探頭(tóu)的阻抗(kàng)一般(bān)在(zài)20~200KΩ之間。
b)探頭的容性(xìng)負載:容性負載(zǎi)就(jiù)是探(tàn)頭(tóu)接(jiē)入係(xì)統時(shí),探(tàn)頭的(dí)等效(xiào)電(diàn)容(róng),這(zhè)個值一(yī)般(bān)在1~30PF之(zhī)間(jiān),在現(xiàn)在的(dí)高速係統(tǒng)中(zhōng),容(róng)性(xìng)負(fù)載(zǎi)對電(diàn)路(lù)的(dí)影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大(dà)於(yú)阻(zǔ)性(xìng)負載(zǎi),如果(guǒ)這個(gè)值(zhí)太大,將(jiāng)會直接影響(xiǎng)整個係統(tǒng)中(zhōng)的信號“沿”的形狀(zhuàng)改(gǎi)變整個電路的性(xìng)質(zhì),改變邏輯(jí)分析(xī)儀對係統觀(guān)測的實時(shí)性,導(dǎo)致我們看(kàn)到(dào)的(dí)並不是(shì)係(xì)統(tǒng)原(yuán)有的(dí)特性。
c)探頭的易(yì)用性:是指探頭(tóu)接(jiē)入(rù)係統時的(dí)難易程度,隨著(zhuó)芯(xīn)片封裝(zhuāng)的密度越(yuè)來越(yuè)高(gāo),出現(xiàn)了(liǎo)BGA,QFP,TQFP,PLCC,SOP等各種各(gè)樣的(dí)封裝形(xíng)式(shì),IC的腳間距(jù)zui小(xiǎo)的(dí)已達(dá)到(dào)0.3mm以下,要很好的將(jiāng)信號(hào)引(yǐn)出,特(tè)別是(shì)BGA封(fēng)裝(zhuāng),確實(shí)有(yǒu)困難,並(bìng)且分(fēn)立(lì)器(qì)件(jiàn)的尺寸也越來(lái)越(yuè)小,典(diǎn)型(xíng)的已達(dá)到0.5mm×0.8mm。
d) 與現(xiàn)有電路(lù)板(bǎn)上(shàng)的調(tiáo)試部分的兼容性(xìng)。
6,係(xì)統的開(kāi)放性:隨著(zhuó)數(shù)據(jù)共(gòng)享的(dí)呼聲越(yuè)來(lái)越高(gāo),我(wǒ)們所(suǒ)使用(yòng)的係統(tǒng)的開(kāi)放性(xìng)就(jiù)越來(lái)越重(zhòng)要,現(xiàn)在的(dí)邏輯(jí)分(fēn)析(xī)儀的(dí)操(cāo)作(zuò)係統(tǒng)也由過去的係統(tǒng)發展(zhǎn)到使用Windows介麵,這樣我(wǒ)們(mén)在使用時很(hěn)方便。
小結
如果在你的工(gōng)作(zuò)中有數(shù)字邏輯信號,你(nǐ)就(jiù)有(yǒu)機(jī)會(huì)使用(yòng)邏(luó)輯(jí)分析儀。因此應(yīng)選好(hǎo)一種(zhǒng)邏輯分析儀,既符(fú)合(hé)所(suǒ)用(yòng)的(dí)功(gōng)能,又不太(tài)超越所需的功(gōng)能。用戶(hù)多半會找(zhǎo)一種容易操(cāo)作的儀器,它在功能控製上(shàng)操作步驟較(jiào)少,菜(cài)單(dān)種(zhǒng)類也不多(duō),而且(qiě)不(bù)太(tài)復(fù)雜。
從另一(yī)方(fāng)麵說(shuō),如果需要(yào)用(yòng)zui快速度的和(hé)zui大型(xíng)的(dí)分析能力(lì)很(hěn)強(qiáng)的(dí)邏輯分(fēn)析儀(yí),已有現成的(dí)解(jiě)決(jué)方案。這(zhè)種(zhǒng)新穎儀器幾乎(hū)不會(huì)出(chū)現通道對通道(dào)的(dí)延時以及探(tàn)頭(tóu)的(dí)負載影響。如(rú)果(guǒ)你稍(shāo)有疏(shū)漏(lòu),則可(kě)能要花(huā)費幾(jī)萬美元(yuán)的(dí)學費才能(néng)取得經(jīng)驗(yàn)。
確實能捕獲(huò)到(dào)信號才是(shì)*重(zhòng)要的事(shì)。當你(nǐ)知道正(zhèng)在(zài)捕獲的 數(shù)據(jù)是有用的(dí)數據時就(jiù)靠(kào)邏輯分析(xī)儀(yí)能力的發(fā)揮了。
何(hé)時需(xū)要使(shǐ)用邏輯(jí)分析儀
邏輯(jí)分(fēn)析儀是數字設計驗證與調試過(guò)程(chéng)中*zui出色(sè)的工(gōng)具,它(tā)能夠檢(jiǎn)驗數字(zì)電路是(shì)否正常工作,並(bìng)幫助(zhù)用(yòng)戶(hù)查找(zhǎo)並(bìng)排除(chú)故(gù)障。它(tā)每次可(kě)捕獲(huò)並顯示(shì)多(duō)個(gè)信(xìn)號(hào),分析這(zhè)些信(xìn)號的(dí)時間(jiān)關係(xì)和(hé)邏輯關係;對於調試(shì)難(nán)以捕(bǔ)獲(huò)的,間(jiān)斷性(xìng)故障(zhàng),某(mǒu)些(xiē)邏輯分析(xī)儀可以(yǐ)檢(jiǎn)測(cè)低頻瞬態(tài)幹(gān)擾(rǎo),以及是(shì)否違(wéi)反建(jiàn)立(lì),保持時間(jiān)。在軟(ruǎn)硬件係(xì)統集(jí)成中,邏(luó)輯分析儀(yí)可(kě)以(yǐ)跟蹤(zōng)嵌(qiàn)入(rù)軟件的(dí)執(zhí)行(háng)情況,並分析(xī)程序(xù)執(zhí)行的(dí)效率(shuài),便於(yú)係統zui後(hòu)的(dí)優化。另(lìng)外,某些邏輯分析(xī)儀(yí)可將(jiāng)源代(dài)碼與設(shè)計(jì)中(zhōng)的特定硬(yìng)件活動相(xiāng)互(hù)關聯。邏輯(jí)分(fēn)析儀可將源代(dài)碼與設(shè)計(jì)中的特(tè)定硬(yìng)件(jiàn)活(huó)動(dòng)相互(hù)關(guān)聯。
當(dāng)您(nín)需要(yào)完成下列(liè)工作(zuò)時(shí),請(qǐng)使(shǐ)用邏輯分析儀:
·調(tiáo)試並檢驗數(shù)字(zì)係統(tǒng)的(dí)運行(háng);
·同(tóng)時跟蹤並使多(duō)個數(shù)字(zì)信號(hào)相關(guān)聯;
·檢驗並(bìng)分析總綫中(zhōng)違(wéi)反時限(xiàn)的(dí)操作以及瞬變(biàn)狀(zhuàng)態(tài);
·跟蹤嵌(qiàn)入軟件(jiàn)的(dí)執行(háng)情(qíng)況。