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
luojifenxiyishishuzishejiyanzhengyutiaoshiguochengzhonggongrenzuichusedegongju,tanenggoujianyanshuzidianlushifouzhengchanggongzuo,bingbangzhuyonghuzhazhaobingpaichuguzhang。tameicikebuhuobingxianshiduogexinhao,fenxizhexiexinhaodeshijianguanxiheluojiguanxi;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、保(bao)持(chi)時(shi)間(jian)。在(zai)軟(ruan)硬(ying)件(jian)係(xi)統(tong)集(ji)成(cheng)中(zhong),邏(luo)輯(ji)分(fen)析(xi)儀(yi)可(ke)以(yi)跟(gen)蹤(zong)嵌(qian)入(ru)軟(ruan)件(jian)的(de)執(zhi)行(xing)情(qing)況(kuang),並(bing)分(fen)析(xi)程(cheng)序(xu)執(zhi)行(xing)的(de)效(xiao)率(lv),便(bian)於(yu)係(xi)統(tong)最(zui)後(hou)的(de)優(you)化(hua)。另(ling)外(wai),某(mou)些(xie)邏(luo)輯(ji)分(fen)析(xi)儀(yi)可(ke)將(jiang)源(yuan)代(dai)碼(ma)與(yu)設(she)計(ji)中(zhong)的(de)特(te)定(ding)硬(ying)件(jian)活(huo)動(dong)相(xiang)互(hu)關(guan)聯(lian)。邏(luo)輯(ji)分(fen)析(xi)儀(yi)可(ke)將(jiang)源(yuan)代(dai)碼(ma)與(yu)設(she)計(ji)中(zhong)的(de)特(te)定(ding)硬(ying)件(jian)活(huo)動(dong)相(xiang)互(hu)關(guan)聯(lian)。
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
在(zai)這(zhe)個(ge)模(mo)式(shi)中(zhong),邏(luo)輯(ji)分(fen)析(xi)儀(yi)用(yong)內(nei)部(bu)時(shi)鍾(zhong)進(jin)行(xing)數(shu)據(ju)采(cai)樣(yang),采(cai)樣(yang)速(su)度(du)越(yue)快(kuai),測(ce)試(shi)分(fen)辨(bian)率(lv)越(yue)高(gao)。采(cai)樣(yang)速(su)率(lv)對(dui)於(yu)異(yi)步(bu)定(ding)時(shi)分(fen)析(xi)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao),例(li)如(ru),當(dang)采(cai)樣(yang)間(jian)隔(ge)為(wei)2ns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。zhezhongyibubuhuomoshichangyongzaimubiaoshebeiyufenxiyibuhuodeshujuzhijianmeiyougudingdeshijianguanxi,erqiebeicexitongdexinhaojiandeshijianguanxiweizhuyaokaolvyinsushi,tongchangshiyongzhezhongbuhuomoshi。
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、總(zong)線(xian)控(kong)製(zhi)信(xin)號(hao)或(huo)一(yi)個(ge)引(yin)發(fa)被(bei)測(ce)係(xi)統(tong)改(gai)變(bian)狀(zhuang)態(tai)的(de)信(xin)號(hao)。邏(luo)輯(ji)分(fen)析(xi)儀(yi)在(zai)外(wai)部(bu)時(shi)鍾(zhong)信(xin)號(hao)的(de)邊(bian)緣(yuan)采(cai)樣(yang),采(cai)到(dao)的(de)數(shu)據(ju)代(dai)表(biao)邏(luo)輯(ji)信(xin)號(hao)穩(wen)定(ding)時(shi)被(bei)測(ce)電(dian)路(lu)所(suo)處(chu)的(de)狀(zhuang)態(tai)。對(dui)於(yu)引(yin)入(ru)的(de)時(shi)鍾(zhong)信(xin)號(hao)是(shi)有(you)限(xian)製(zhi)的(de),一(yi)般(ban)要(yao)小(xiao)於(yu)某(mou)一(yi)固(gu)定(ding)頻(pin)率(lv),這(zhe)一(yi)頻(pin)率(lv)被(bei)稱(cheng)為(wei)邏(luo)輯(ji)分(fen)析(xi)儀(yi)的(de)最(zui)大(da)狀(zhuang)態(tai)速(su)率(lv),有(you)的(de)廠(chang)家(jia)稱(cheng)之(zhi)為(wei)邏(luo)輯(ji)分(fen)析(xi)儀(yi)的(de)帶(dai)寬(kuan)。在(zai)這(zhe)種(zhong)模(mo)式(shi)下(xia),不(bu)考(kao)慮(lv)兩(liang)個(ge)時(shi)鍾(zhong)事(shi)件(jian)之(zhi)間(jian)的(de)狀(zhuang)態(tai)。
3、設置觸發方式
chufafangshidequbieshiluojifenxiyiyushiboqidelingyixiangzhongyaoqubie。shiboqitongyangpeiyouchufaqi,danduiyuduotongdaodeerjinzhixinhaoeryan,shiboqidechufagongnengshouxian。xiangfan,luojifenxiyizhongkeyiduigezhongluojitiaojianjinxingchufa。chufademudezaiyuweiluojifenxiyishedingshenmeshihoukaishibuhuoshuju、捕bu獲huo哪na些xie數shu據ju,使shi邏luo輯ji分fen析xi儀yi跟gen蹤zong被bei測ce電dian路lu的de邏luo輯ji狀zhuang態tai,並bing在zai被bei測ce係xi統tong中zhong用yong戶hu定ding義yi的de事shi件jian處chu觸chu發fa。不bu同tong廠chang家jia的de邏luo輯ji分fen析xi儀yi有you著zhe各ge種zhong的de不bu同tong的de觸chu發fa條tiao件jian的de設she定ding,可ke以yi分fen為wei兩liang大da類lei: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;ertongdaojiandeluojichufaduiyuluojifenxiyieryangengweizhongyao,yinweiluojifenxiyizhuyaoyonglaiguanchatongdaojiandeluojiguanxiyijiluojizhuangtai。tongdaojiandeluojichufayekefenweiliangdalei: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。
選xuan擇ze邏luo輯ji分fen析xi儀yi時shi,通tong道dao數shu和he存cun儲chu深shen度du是shi非fei常chang重zhong要yao的de指zhi標biao,為wei了le決jue定ding邏luo輯ji分fen析xi儀yi的de通tong道dao數shu和he存cun儲chu深shen度du,首shou先xian確que定ding要yao對dui多duo少shao信xin號hao進jin行xing捕bu獲huo與yu分fen析xi?邏luo輯ji分fen析xi儀yi的de通tong道dao數shu應ying與yu需xu捕bu獲huo的de信xin號hao數shu相xiang對dui應ying。數shu字zi係xi統tong總zong線xian具ju有you各ge自zi不bu同tong的de寬kuan度du,通tong道dao數shu一yi般ban為wei總zong線xian寬kuan度du的de3-4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
cunchuyushishibuhuocunchuqizhongdeshujukeyongyugezhongxianshihefenximoshi。yidanshujuzaixitongzhongcunchu,tajiunenggouyigezhongbutongdegeshizhakan,rushijianboxing,yuerjinzhidaimadeng。duiyudaduoshudeceshixuyao,yonghudoubijiaoxiguanyushiyongzongxianxingshixianshibuhuodeshuju,erqie,yibandeluojifenxiyikeyitongshiguanchajizubingxingzongxian,bingguanchatamenzhijiandeshujuguanxi,lejieluojidaimadezhenzhengyongyi。zaishiyongluojifenxiyiguanchabingxingzongxianshi,yibandouhuixianguanchatongbuzhuangtaishuju,ruguozhuangtaishujucunzaiwenti,zaiguanchayibushizhongshuju,xunzhaowentisuozai。
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