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,tayouliangzhongbuhuofangshi,fenbieshiyibubuhuo,huoquxinhaodeshijianxinxihetongbubuhuo,yongyuhuoqubeicexitongdezhuangtaixinxi。qizhongyibufenxigengleisiyushiboqideshujubuhuofangshi,qizhongcaiyanglv、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。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、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、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;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。
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(de)3-4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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