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
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。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、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
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,32tongdaodeluojifenxiyibijiaoheshi,yaoquebaokaolvdaoxutongshibuhuodesuoyouxinhaodezongxian。qici,quedingbuhuocaozuojiangchixuduochangshijian?zheyibujuedingluojifenxiyidecunchushendu,liru,caiyangjiangewei 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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