邏輯分析儀的使用
發布時間:2011-06-13
中心議題:
- 何時需要使用邏輯分析儀
- 邏輯分析儀的使用步驟
邏(luo)輯(ji)分(fen)析(xi)儀(yi)是(shi)數(shu)字(zi)設(she)計(ji)驗(yan)證(zheng)與(yu)調(tiao)試(shi)過(guo)程(cheng)中(zhong)公(gong)認(ren)最(zui)出(chu)色(se)的(de)工(gong)具(ju),它(ta)能(neng)夠(gou)檢(jian)驗(yan)數(shu)字(zi)電(dian)路(lu)是(shi)否(fou)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo),並(bing)幫(bang)助(zhu)用(yong)戶(hu)查(zha)找(zhao)並(bing)排(pai)除(chu)故(gu)障(zhang)。它(ta)每(mei)次(ci)可(ke)捕(bu)獲(huo)並(bing)顯(xian)示(shi)多(duo)個(ge)信(xin)號(hao),分(fen)析(xi)這(zhe)些(xie)信(xin)號(hao)的(de)時(shi)間(jian)關(guan)係(xi)和(he)邏(luo)輯(ji)關(guan)係(xi);對於調試難以捕獲的、間斷性故障,某些邏輯分析儀可以檢測低頻瞬態幹擾,以及是否違反建立、baochishijian。zairuanyingjianxitongjichengzhong,luojifenxiyikeyigenzongqianruruanjiandezhixingqingkuang,bingfenxichengxuzhixingdexiaolv,bianyuxitongzuihoudeyouhua。lingwai,mouxieluojifenxiyikejiangyuandaimayushejizhongdetedingyingjianhuodongxianghuguanlian。luojifenxiyikejiangyuandaimayushejizhongdetedingyingjianhuodongxianghuguanlian。
以下情況需使用邏輯分析儀:
①調試並檢驗數字係統的運行;
②同時跟蹤並使多個數字信號相關聯;
③檢驗並分析總線中違反時限的操作以及瞬變狀態;
④跟蹤嵌入軟件的執行情況。
邏輯分析儀的使用步驟
使用邏輯分析儀與數字信號相連、捕獲數字信號並進行分析,一般有以下4個步驟:
①用邏輯探頭與被測係統(DUT)相連;
②設置時鍾模式和觸發條件;
③捕獲被測信號;
④分析與顯示捕獲的數據。
以下,我們逐步介紹邏輯分析儀使用的每個步驟:
邏輯探頭
在使用邏輯分析儀測試中,首先選擇合適的邏輯探頭與被測係統(DUT)相連,探頭利用內部比較器將輸入電壓與門限電壓相比較,確定信號的邏輯狀態(1或 0)。門限值由用戶設定,範圍由邏輯分析儀本身決定,常用的邏輯電平為TTL電平、CMOS電平、ECL電平等等。
邏輯分析儀的探頭有各種各樣的形狀、大小,用戶可以根據自己的需要,選擇合適的探頭夾具。常用的探頭有用於點到點故障查找的“夾子狀”,有用在電路板上專用的連接器高密度、多(duo)通(tong)道(dao)型(xing)探(tan)頭(tou)。邏(luo)輯(ji)探(tan)頭(tou)應(ying)能(neng)夠(gou)捕(bu)獲(huo)高(gao)質(zhi)量(liang)的(de)信(xin)號(hao),並(bing)且(qie)對(dui)被(bei)測(ce)係(xi)統(tong)的(de)影(ying)響(xiang)最(zui)小(xiao)。另(ling)外(wai),邏(luo)輯(ji)分(fen)析(xi)儀(yi)的(de)探(tan)頭(tou)應(ying)能(neng)提(ti)供(gong)高(gao)質(zhi)量(liang)信(xin)號(hao)並(bing)傳(chuan)遞(di)給(gei)邏(luo)輯(ji)分(fen)析(xi)儀(yi),並(bing)且(qie)對(dui)被(bei)測(ce)係(xi)統(tong)造(zao)成(cheng)的(de)負(fu)載(zai)最(zui)小(xiao),而(er)且(qie)要(yao)適(shi)合(he)與(yu)電(dian)路(lu)板(ban)及(ji)設(she)備(bei)以(yi)多(duo)種(zhong)方(fang)式(shi)連(lian)接(jie)。
設置時鍾模式和觸發條件
在邏輯分析儀與被測係統連接好之後,需要設置時鍾模式與觸發條件。邏輯分析儀的數據捕獲方式不同於示波器,它ta有you兩liang種zhong捕bu獲huo方fang式shi,分fen別bie是shi異yi步bu捕bu獲huo,獲huo取qu信xin號hao的de時shi間jian信xin息xi和he同tong步bu捕bu獲huo,用yong於yu獲huo取qu被bei測ce係xi統tong的de狀zhuang態tai信xin息xi。其qi中zhong異yi步bu分fen析xi更geng類lei似si於yu示shi波bo器qi的de數shu據ju捕bu獲huo方fang式shi,其qi中zhong采cai樣yang率lv、波形捕獲率等概念都與示波器的相關概念類似。
1、異步捕獲模式
zaizhegemoshizhong,luojifenxiyiyongneibushizhongjinxingshujucaiyang,caiyangsuduyuekuai,ceshifenbianlvyuegao。caiyangsulvduiyuyibudingshifenxifeichangzhongyao,liru,dangcaiyangjiangewei2ns時,即每隔2ns捕獲新的數據存入存儲器中,在采樣時鍾到來之後改變的數據不會被捕獲,直到下一個采樣時鍾到來,由於無法確定2ns中不會被捕獲的數據,直到下一個采樣時鍾到來,由於無法確定2ns中數據是否發生變化,所以最終分辨率是2ns。這(zhe)種(zhong)異(yi)步(bu)捕(bu)獲(huo)模(mo)式(shi)常(chang)用(yong)在(zai)目(mu)標(biao)設(she)備(bei)與(yu)分(fen)析(xi)儀(yi)捕(bu)獲(huo)的(de)數(shu)據(ju)之(zhi)間(jian)沒(mei)有(you)固(gu)定(ding)的(de)時(shi)間(jian)關(guan)係(xi),而(er)且(qie)被(bei)測(ce)係(xi)統(tong)的(de)信(xin)號(hao)間(jian)的(de)時(shi)間(jian)關(guan)係(xi)為(wei)主(zhu)要(yao)考(kao)慮(lv)因(yin)素(su)時(shi),通(tong)常(chang)使(shi)用(yong)這(zhe)種(zhong)捕(bu)獲(huo)模(mo)式(shi)。
2、同步捕獲模式
同步捕獲模式是用一個源自被測係統的信號做采樣時鍾信號,這種模式中用於為捕獲確定時間的信號,可以是係統時鍾、zongxiankongzhixinhaohuoyigeyinfabeicexitonggaibianzhuangtaidexinhao。luojifenxiyizaiwaibushizhongxinhaodebianyuancaiyang,caidaodeshujudaibiaoluojixinhaowendingshibeicedianlusuochudezhuangtai。duiyuyinrudeshizhongxinhaoshiyouxianzhide,yibanyaoxiaoyumouyigudingpinlv,zheyipinlvbeichengweiluojifenxiyidezuidazhuangtaisulv,youdechangjiachengzhiweiluojifenxiyidedaikuan。zaizhezhongmoshixia,bukaolvlianggeshizhongshijianzhijiandezhuangtai。
3、設置觸發方式
觸(chu)發(fa)方(fang)式(shi)的(de)區(qu)別(bie)是(shi)邏(luo)輯(ji)分(fen)析(xi)儀(yi)與(yu)示(shi)波(bo)器(qi)的(de)另(ling)一(yi)項(xiang)重(zhong)要(yao)區(qu)別(bie)。示(shi)波(bo)器(qi)同(tong)樣(yang)配(pei)有(you)觸(chu)發(fa)器(qi),但(dan)對(dui)於(yu)多(duo)通(tong)道(dao)的(de)二(er)進(jin)製(zhi)信(xin)號(hao)而(er)言(yan),示(shi)波(bo)器(qi)的(de)觸(chu)發(fa)功(gong)能(neng)受(shou)限(xian)。相(xiang)反(fan),邏(luo)輯(ji)分(fen)析(xi)儀(yi)中(zhong)可(ke)以(yi)對(dui)各(ge)種(zhong)邏(luo)輯(ji)條(tiao)件(jian)進(jin)行(xing)觸(chu)發(fa)。觸(chu)發(fa)的(de)目(mu)的(de)在(zai)於(yu)為(wei)邏(luo)輯(ji)分(fen)析(xi)儀(yi)設(she)定(ding)什(shen)麼(me)時(shi)候(hou)開(kai)始(shi)捕(bu)獲(huo)數(shu)據(ju)、buhuonaxieshuju,shiluojifenxiyigenzongbeicedianludeluojizhuangtai,bingzaibeicexitongzhongyonghudingyideshijianchuchufa。butongchangjiadeluojifenxiyiyouzhegezhongdebutongdechufatiaojiandesheding,keyifenweiliangdalei:對單一通道的觸發條件的設定;通道間觸發條件的設計。單一通道的觸發類似於示波器的觸發。
例如,高/低電平觸發,上升沿/下降沿觸發,脈衝寬度觸發器等觸發方式;而(er)通(tong)道(dao)間(jian)的(de)邏(luo)輯(ji)觸(chu)發(fa)對(dui)於(yu)邏(luo)輯(ji)分(fen)析(xi)儀(yi)而(er)言(yan)更(geng)為(wei)重(zhong)要(yao),因(yin)為(wei)邏(luo)輯(ji)分(fen)析(xi)儀(yi)主(zhu)要(yao)用(yong)來(lai)觀(guan)察(cha)通(tong)道(dao)間(jian)的(de)邏(luo)輯(ji)關(guan)係(xi)以(yi)及(ji)邏(luo)輯(ji)狀(zhuang)態(tai)。通(tong)道(dao)間(jian)的(de)邏(luo)輯(ji)觸(chu)發(fa)也(ye)可(ke)分(fen)為(wei)兩(liang)大(da)類(lei):一類為單純為每一通道設置觸發條件,例如,當1、2通道為高電平,3、4通道為低電平,5通道為上升沿時觸發;另一類稱為碼型觸發或事件觸發,例如,8根信號線可以看成8bit的碼型(事件),這8bit可以用十六進製或二進製表示,設置值為0A(十六進製)時觸發,即為碼型觸發。另外,有些廠家有更高級的按階層觸發,普通的碼型觸發即可以看作一階觸發,另外還有二階、三階、或階觸發,這些觸發對於數字電路中包頭、包尾的識別非常有用。
捕獲測試數據
邏輯分析儀探頭、觸發器和時鍾係統均用於為實時捕獲存儲器傳遞數據。該存儲器是測量儀的中心——不僅是來自被測係統的所有采樣數據的最終目的地,也是測量儀進行分析和顯示的數據源。
xuanzeluojifenxiyishi,tongdaoshuhecunchushendushifeichangzhongyaodezhibiao,weilejuedingluojifenxiyidetongdaoshuhecunchushendu,shouxianquedingyaoduiduoshaoxinhaojinxingbuhuoyufenxi?luojifenxiyidetongdaoshuyingyuxubuhuodexinhaoshuxiangduiying。shuzixitongzongxianjuyougezibutongdekuandu,tongdaoshuyibanweizongxiankuandude3-4倍(數據線+地址線+控製線+時鍾)。例如,對一個8位的數字係統進行測試,32通tong道dao的de邏luo輯ji分fen析xi儀yi比bi較jiao合he適shi,要yao確que保bao考kao慮lv到dao需xu同tong時shi捕bu獲huo的de所suo有you信xin號hao的de總zong線xian。其qi次ci,確que定ding捕bu獲huo操cao作zuo將jiang持chi續xu多duo長chang時shi間jian?這zhe一yi步bu決jue定ding邏luo輯ji分fen析xi儀yi的de存cun儲chu深shen度du,例li如ru,采cai樣yang間jian隔ge為wei 1ns時,存儲1s,存儲深度為1M。存儲深度越長,發現錯誤的幾率越大。
分析與顯示捕獲的數據
存cun儲chu於yu實shi時shi捕bu獲huo存cun儲chu器qi中zhong的de數shu據ju可ke用yong於yu各ge種zhong顯xian示shi和he分fen析xi模mo式shi。一yi旦dan數shu據ju在zai係xi統tong中zhong存cun儲chu,它ta就jiu能neng夠gou以yi各ge種zhong不bu同tong的de格ge式shi查zha看kan,如ru時shi間jian波bo形xing,與yu二er進jin製zhi代dai碼ma等deng。對dui於yu大da多duo數shu的de測ce試shi需xu要yao,用yong戶hu都dou比bi較jiao習xi慣guan於yu使shi用yong總zong線xian形xing式shi顯xian示shi捕bu獲huo的de數shu據ju,而er且qie,一yi般ban的de邏luo輯ji分fen析xi儀yi可ke以yi同tong時shi觀guan察cha幾ji組zu並bing行xing總zong線xian,並bing觀guan察cha他ta們men之zhi間jian的de數shu據ju關guan係xi,了le解jie邏luo輯ji代dai碼ma的de真zhen正zheng用yong意yi。在zai使shi用yong邏luo輯ji分fen析xi儀yi觀guan察cha並bing行xing總zong線xian時shi,一yi般ban都dou會hui先xian觀guan察cha同tong步bu狀zhuang態tai數shu據ju,如ru果guo狀zhuang態tai數shu據ju存cun在zai問wen題ti,在zai觀guan察cha異yi步bu時shi鍾zhong數shu據ju,尋xun找zhao問wen題ti所suo在zai。
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