第四講 邏輯分析儀基礎知識、使用指導和實測剖析
發布時間:2011-06-16
中心議題:
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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)利(li)用(yong)時(shi)鍾(zhong)脈(mai)衝(chong)從(cong)測(ce)試(shi)設(she)備(bei)上(shang)采(cai)集(ji)和(he)顯(xian)示(shi)數(shu)位(wei)信(xin)號(hao),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),幫(bang)助(zhu)查(zha)找(zhao)並(bing)排(pai)除(chu)故(gu)障(zhang),加(jia)快(kuai)產(chan)品(pin)麵(mian)市(shi)周(zhou)期(qi)。本(ben)講(jiang)介(jie)紹(shao)邏(luo)輯(ji)分(fen)析(xi)儀(yi)的(de)原(yuan)理(li)、適(shi)用(yong)範(fan)圍(wei)和(he)分(fen)類(lei),深(shen)入(ru)解(jie)析(xi)邏(luo)輯(ji)分(fen)析(xi)儀(yi)的(de)技(ji)術(shu)指(zhi)標(biao)與(yu)使(shi)用(yong)步(bu)驟(zhou),並(bing)綜(zong)合(he)討(tao)論(lun)如(ru)何(he)將(jiang)邏(luo)輯(ji)分(fen)析(xi)儀(yi)與(yu)示(shi)波(bo)器(qi)一(yi)起(qi)使(shi)用(yong),以(yi)更(geng)快(kuai)和(he)更(geng)有(you)效(xiao)地(di)找(zhao)出(chu)係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)故(gu)障(zhang)。
一台邏輯分析儀就好像一台數位示波器,不過邏輯分析儀隻顯示兩個電壓等級(邏輯狀態1和邏輯狀態0)而不像示波器的許多電壓等級。設定了參考電壓後,邏輯分析儀將被測信號通過比較器進行判定,高於參考電壓者為High,低於參考電壓者為Low,在High與Low之間形成數字波形。一般的示波器隻有2個通道或4個通道,而邏輯分析儀可以擁有從16個通道、32個通道、64個通道和上百個通道數不等,因此邏輯分析儀具備同時進行多通道測試的優勢。
邏輯分析儀的工作原理
邏(luo)輯(ji)分(fen)析(xi)儀(yi)首(shou)先(xian)保(bao)存(cun)使(shi)用(yong)者(zhe)設(she)置(zhi)的(de)觸(chu)發(fa)條(tiao)件(jian),然(ran)後(hou)就(jiu)利(li)用(yong)設(she)置(zhi)的(de)觸(chu)發(fa)條(tiao)件(jian)在(zai)測(ce)試(shi)的(de)設(she)備(bei)上(shang)進(jin)行(xing)取(qu)樣(yang)信(xin)號(hao)值(zhi),並(bing)且(qie)把(ba)擷(xie)取(qu)到(dao)的(de)信(xin)號(hao)值(zhi)保(bao)存(cun)到(dao)它(ta)內(nei)部(bu)的(de)內(nei)存(cun)中(zhong),最(zui)後(hou)邏(luo)輯(ji)分(fen)析(xi)儀(yi)的(de)軟(ruan)件(jian)在(zai)從(cong)內(nei)存(cun)中(zhong)把(ba)擷(xie)取(qu)到(dao)的(de)值(zhi)讀(du)出(chu)來(lai),處(chu)理(li)成(cheng)波(bo)形(xing)或(huo)者(zhe)狀(zhuang)態(tai)量(liang)進(jin)行(xing)顯(xian)示(shi)。簡(jian)單(dan)說(shuo),邏(luo)輯(ji)分(fen)析(xi)儀(yi)的(de)工(gong)作(zuo)過(guo)程(cheng)就(jiu)是(shi)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)、存儲、觸發、顯示的過程。下麵以分類的方式介紹邏輯分析儀的組成。
邏輯分析儀的分類
邏輯分析儀分為兩大類:邏(luo)輯(ji)狀(zhuang)態(tai)分(fen)析(xi)儀(yi)和(he)邏(luo)輯(ji)定(ding)時(shi)分(fen)析(xi)儀(yi),大(da)多(duo)數(shu)邏(luo)輯(ji)分(fen)析(xi)儀(yi)是(shi)兩(liang)種(zhong)分(fen)析(xi)儀(yi)組(zu)合(he)在(zai)一(yi)起(qi)的(de)儀(yi)器(qi)。這(zhe)兩(liang)類(lei)分(fen)析(xi)儀(yi)的(de)基(ji)本(ben)結(jie)構(gou)是(shi)相(xiang)似(si)的(de),主(zhu)要(yao)區(qu)別(bie)表(biao)現(xian)在(zai)顯(xian)示(shi)方(fang)式(shi)和(he)定(ding)時(shi)方(fang)式(shi)上(shang)。
邏輯狀態分析儀用字符0、1或(huo)助(zhu)記(ji)符(fu)顯(xian)示(shi)被(bei)檢(jian)測(ce)的(de)邏(luo)輯(ji)狀(zhuang)態(tai),顯(xian)示(shi)直(zhi)觀(guan),可(ke)以(yi)從(cong)大(da)量(liang)數(shu)碼(ma)中(zhong)迅(xun)速(su)發(fa)現(xian)錯(cuo)碼(ma),便(bian)於(yu)進(jin)行(xing)功(gong)能(neng)分(fen)析(xi)。邏(luo)輯(ji)狀(zhuang)態(tai)分(fen)析(xi)儀(yi)用(yong)來(lai)對(dui)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)實(shi)時(shi)狀(zhuang)態(tai)分(fen)析(xi),檢(jian)查(zha)在(zai)係(xi)統(tong)時(shi)鍾(zhong)作(zuo)用(yong)下(xia)總(zong)線(xian)上(shang)的(de)信(xin)息(xi)狀(zhuang)態(tai)。它(ta)的(de)內(nei)部(bu)沒(mei)有(you)時(shi)鍾(zhong)發(fa)生(sheng)器(qi),用(yong)被(bei)測(ce)係(xi)統(tong)時(shi)鍾(zhong)來(lai)控(kong)製(zhi)記(ji)錄(lu),與(yu)被(bei)測(ce)係(xi)統(tong)同(tong)步(bu)工(gong)作(zuo),主(zhu)要(yao)用(yong)來(lai)分(fen)析(xi)數(shu)字(zi)係(xi)統(tong)的(de)軟(ruan)件(jian),是(shi)跟(gen)蹤(zong)、調試程序、分析軟件故障的有力工具。
邏(luo)輯(ji)定(ding)時(shi)分(fen)析(xi)儀(yi)用(yong)來(lai)考(kao)察(cha)兩(liang)個(ge)係(xi)統(tong)時(shi)鍾(zhong)之(zhi)間(jian)的(de)數(shu)字(zi)信(xin)號(hao)的(de)傳(chuan)輸(shu)情(qing)況(kuang)和(he)時(shi)間(jian)關(guan)係(xi),它(ta)的(de)內(nei)部(bu)裝(zhuang)有(you)時(shi)鍾(zhong)發(fa)生(sheng)器(qi)。在(zai)內(nei)時(shi)鍾(zhong)控(kong)製(zhi)下(xia)記(ji)錄(lu)數(shu)據(ju),與(yu)被(bei)測(ce)係(xi)統(tong)異(yi)步(bu)工(gong)作(zuo),主(zhu)要(yao)用(yong)於(yu)數(shu)字(zi)設(she)備(bei)硬(ying)件(jian)的(de)分(fen)析(xi)、調試和維修。
總結一條經驗法則:用狀態分析儀檢查總線上發生了“什麼”,而用定時分析儀查看“什麼時候”fasheng。yinci,zhuangtaifenxiyitongchangyongliebiaofangshixianshishuju,erdingshifenxiyiyongboxingtuxianshishuju。zailuojifenxiyiyongboxingtuxianshizhuangtaishuju,huoyiliebiaoxianshidingshishujushi,yingfeichangxiaoxin,yibimiancuowudijieshishuju。
而根據硬件設備設計上的差異,目前市麵上邏輯分析儀大致上可分為獨立式(或單機型)邏輯分析儀和需結合電腦的PC-based卡式虛擬邏輯分析儀。
關於邏輯分析儀的詳細分類以及深入原理介紹,請查看
什麼是邏輯分析儀——定時分析儀基礎和狀態分析儀基礎
http://m.0-fzl.cn/art/artinfo/id/80011356
什麼時候應使用邏輯分析儀
邏輯分析儀能同時捕獲和顯示數百個信號,分析這些信號的時間關係和邏輯關係;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。
yibanlaishuo,dangxuyaoguanchaduoyushiboqitongdaoshudexinhaoxian,bingqiebuxuyaojingmideshijianjiangexinxishi,jiuyingshiyongluojifenxiyi。luojifenxiyitebieshihekaochazongxianshangdeshijianguanxihuoshuju,ruweichuliqidizhizongxian、數shu據ju總zong線xian或huo控kong製zhi總zong線xian。它ta們men可ke以yi解jie碼ma微wei處chu理li器qi總zong線xian上shang的de信xin息xi,以yi有you意yi義yi的de方fang式shi表biao示shi這zhe些xie信xin息xi。當dang完wan成cheng了le參can數shu設she計ji階jie段duan,開kai始shi關guan注zhu許xu多duo信xin號hao間jian的de定ding時shi關guan係xi和he需xu要yao在zai邏luo輯ji高gao和he低di電dian平ping碼ma型xing上shang觸chu發fa時shi,邏luo輯ji分fen析xi儀yi就jiu是shi正zheng確que的de工gong具ju。
下述情況應使用邏輯分析儀:
①調試並檢驗數字係統的運行;
②同時跟蹤多個數字信號並使之相關聯;
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;
⑤需要以與硬件相同的方式查看係統中的信號時;
⑥需要觸發多條線路上的邏輯高和低碼型、查看結果。
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邏輯分析儀的主要技術指標
邏輯分析儀主要的技術指標有:
其它技術指標還有:觸發門限電平範圍、是否有協議分析工具等等,這些都決定了邏輯分析儀的性能。邏輯分析儀的技術指標與其使用是緊緊相關的。
邏輯分析儀的使用
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。
邏輯分析儀中可以對各種邏輯條件進行觸發。觸發的目的在於為邏輯分析儀設定什麼時候開始捕獲數據、捕獲哪些數據,使邏輯分析儀跟蹤被測電路的邏輯狀態,並在被測係統中用戶定義的事件處觸發。
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)。
關於邏輯分析儀的使用的詳細步驟指導,請查看:
邏輯分析儀的使用
http://m.0-fzl.cn/art/artinfo/id/80011334
關於邏輯分析儀的應用指導,請查看:
使用邏輯分析儀調試時序問題
http://m.0-fzl.cn/art/artinfo/id/80011335
邏輯分析儀在嵌入式係統調試中的應用
http://m.0-fzl.cn/art/artinfo/id/80011336
實現邏輯分析儀成功探測的6項提示
http://m.0-fzl.cn/art/artinfo/id/80011337
從cong事shi數shu字zi硬ying件jian電dian路lu的de設she計ji和he維wei修xiu,不bu僅jin會hui接jie觸chu到dao邏luo輯ji分fen析xi儀yi,也ye會hui接jie觸chu到dao示shi波bo器qi。以yi下xia討tao論lun如ru何he將jiang這zhe些xie工gong具ju一yi起qi使shi用yong,以yi更geng快kuai和he更geng有you效xiao地di找zhao出chu係xi統tong中zhong的de故gu障zhang。
有效使用數字工具
現象和成因
在查找數字電路故障時,常常會產生疑問:“產生這些現象的原因是什麼? ”也(ye)許(xu)能(neng)很(hen)容(rong)易(yi)確(que)定(ding)故(gu)障(zhang)現(xian)象(xiang),但(dan)排(pai)除(chu)故(gu)障(zhang)還(hai)需(xu)找(zhao)到(dao)產(chan)生(sheng)這(zhe)些(xie)問(wen)題(ti)的(de)原(yuan)因(yin)。在(zai)許(xu)多(duo)情(qing)況(kuang)下(xia),現(xian)象(xiang)和(he)成(cheng)因(yin)處(chu)在(zai)不(bu)同(tong)的(de)域(yu)。例(li)如(ru),存(cun)儲(chu)器(qi)控(kong)製(zhi)線(xian)上(shang)的(de)毛(mao)刺(ci)造(zao)成(cheng)存(cun)儲(chu)器(qi)的(de)不(bu)正(zheng)確(que)讀(du)寫(xie)。這(zhe)一(yi)現(xian)象(xiang)(錯誤數據)可以在數據域用狀態分析儀和在可疑存儲器地址上進行觸發找到。但其成因卻不能在數據域確定。也可能現象是出現在時域(例如I/O 線上的不良握手信號),而成因卻是在數據域(例如錯誤的軟件I/O 例程)

圖1. 不同測量域的現象和成因例子
模塊間測量
使用多種儀器進行的測量稱為“模塊間測量”。模塊間測量要求把所有的工具集成到一台儀器中,使其能同時捕獲數據。圖2 示出帶有集成示波器顯示的邏輯分析儀係統配置菜單。這一設置提供從狀態分析中的錯誤數據到示波器域毛刺的跟蹤能力。
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交叉域觸發
我們的例子中已談到針對問題現象的模塊觸發(狀態分析儀,定時分析儀或示波器)。在zai現xian象xiang產chan生sheng時shi分fen析xi儀yi適shi當dang的de觸chu發fa方fang式shi立li即ji觸chu發fa,監jian視shi問wen題ti產chan生sheng原yuan因yin的de模mo塊kuai開kai始shi捕bu獲huo數shu據ju。這zhe可ke通tong過guo在zai其qi它ta模mo塊kuai觸chu發fa時shi授shou權quan一yi個ge模mo塊kuai實shi現xian。作zuo為wei對dui完wan全quan功gong能neng性xing的de要yao求qiu,每mei一yi個ge模mo塊kuai都dou應ying能neng接jie收shou和he發fa送song觸chu發fa信xin號hao。傳chuan輸shu這zhe些xie觸chu發fa信xin號hao的de總zong線xian被bei稱cheng為wei“模塊間總線”,或IMB(圖2)。

圖2. 係統配置菜單和模塊間總線

圖3. 設置模塊間測量
交叉域時相關
dangchenggongchufasuoyouceliangmokuaibingjieshuleshujubuhuohou,jiuxuyaozhakanbuhuodeshuju。weijianlibutongceliangyujiandexiangguanguanxi,zaitongyipingmushangxianshilianggeceliangyudeshujujiangshihenfangbiande。danruhejianlibutongyugenzongdiandezhuangtaihedingshijiandexiangguanne? 應(ying)記(ji)住(zhu)定(ding)時(shi)分(fen)析(xi)儀(yi)使(shi)用(yong)與(yu)係(xi)統(tong)異(yi)步(bu)的(de)內(nei)部(bu)采(cai)樣(yang)時(shi)鍾(zhong),而(er)狀(zhuang)態(tai)分(fen)析(xi)儀(yi)則(ze)對(dui)目(mu)標(biao)係(xi)統(tong)作(zuo)同(tong)步(bu)采(cai)樣(yang)。如(ru)果(guo)我(wo)們(men)對(dui)外(wai)部(bu)狀(zhuang)態(tai)樣(yang)本(ben)間(jian)的(de)時(shi)間(jian)計(ji)數(shu),就(jiu)能(neng)得(de)到(dao)從(cong)定(ding)時(shi)分(fen)析(xi)儀(yi)波(bo)形(xing)任(ren)意(yi)點(dian)關(guan)聯(lian)到(dao)狀(zhuang)態(tai)分(fen)析(xi)儀(yi)列(lie)表(biao)相(xiang)應(ying)位(wei)置(zhi)的(de)足(zu)夠(gou)時(shi)間(jian)信(xin)息(xi)。
應用例子
可在圖4中zhong看kan到dao用yong狀zhuang態tai分fen析xi儀yi在zai特te定ding存cun儲chu器qi入ru口kou上shang的de觸chu發fa。定ding時shi分fen析xi儀yi和he示shi波bo器qi都dou由you狀zhuang態tai分fen析xi儀yi觸chu發fa,以yi提ti供gong多duo個ge通tong道dao的de定ding時shi信xin息xi及ji少shao數shu幾ji個ge通tong道dao的de參can數shu信xin息xi。應ying注zhu意yi可ke使shi用yong光guang標biao建jian立li時shi域yu(示波器和定時分析儀)和數據域(狀態分析儀)間的相關關係。

圖4. 交叉域測量
- 邏輯分析儀的工作原理
- 邏輯分析儀的分類和作用
- 邏輯分析儀主要技術指標
- 邏輯分析儀的使用
- 配合使用邏輯分析儀與示波器
相關性閱讀:
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【CLASS 3】信號發生器基礎知識、使用攻略和實戰問答
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【CLASS 5】網絡分析儀原理、誤差校準和實戰經驗Q/A
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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)利(li)用(yong)時(shi)鍾(zhong)脈(mai)衝(chong)從(cong)測(ce)試(shi)設(she)備(bei)上(shang)采(cai)集(ji)和(he)顯(xian)示(shi)數(shu)位(wei)信(xin)號(hao),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),幫(bang)助(zhu)查(zha)找(zhao)並(bing)排(pai)除(chu)故(gu)障(zhang),加(jia)快(kuai)產(chan)品(pin)麵(mian)市(shi)周(zhou)期(qi)。本(ben)講(jiang)介(jie)紹(shao)邏(luo)輯(ji)分(fen)析(xi)儀(yi)的(de)原(yuan)理(li)、適(shi)用(yong)範(fan)圍(wei)和(he)分(fen)類(lei),深(shen)入(ru)解(jie)析(xi)邏(luo)輯(ji)分(fen)析(xi)儀(yi)的(de)技(ji)術(shu)指(zhi)標(biao)與(yu)使(shi)用(yong)步(bu)驟(zhou),並(bing)綜(zong)合(he)討(tao)論(lun)如(ru)何(he)將(jiang)邏(luo)輯(ji)分(fen)析(xi)儀(yi)與(yu)示(shi)波(bo)器(qi)一(yi)起(qi)使(shi)用(yong),以(yi)更(geng)快(kuai)和(he)更(geng)有(you)效(xiao)地(di)找(zhao)出(chu)係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)故(gu)障(zhang)。
一台邏輯分析儀就好像一台數位示波器,不過邏輯分析儀隻顯示兩個電壓等級(邏輯狀態1和邏輯狀態0)而不像示波器的許多電壓等級。設定了參考電壓後,邏輯分析儀將被測信號通過比較器進行判定,高於參考電壓者為High,低於參考電壓者為Low,在High與Low之間形成數字波形。一般的示波器隻有2個通道或4個通道,而邏輯分析儀可以擁有從16個通道、32個通道、64個通道和上百個通道數不等,因此邏輯分析儀具備同時進行多通道測試的優勢。
邏輯分析儀的工作原理
邏(luo)輯(ji)分(fen)析(xi)儀(yi)首(shou)先(xian)保(bao)存(cun)使(shi)用(yong)者(zhe)設(she)置(zhi)的(de)觸(chu)發(fa)條(tiao)件(jian),然(ran)後(hou)就(jiu)利(li)用(yong)設(she)置(zhi)的(de)觸(chu)發(fa)條(tiao)件(jian)在(zai)測(ce)試(shi)的(de)設(she)備(bei)上(shang)進(jin)行(xing)取(qu)樣(yang)信(xin)號(hao)值(zhi),並(bing)且(qie)把(ba)擷(xie)取(qu)到(dao)的(de)信(xin)號(hao)值(zhi)保(bao)存(cun)到(dao)它(ta)內(nei)部(bu)的(de)內(nei)存(cun)中(zhong),最(zui)後(hou)邏(luo)輯(ji)分(fen)析(xi)儀(yi)的(de)軟(ruan)件(jian)在(zai)從(cong)內(nei)存(cun)中(zhong)把(ba)擷(xie)取(qu)到(dao)的(de)值(zhi)讀(du)出(chu)來(lai),處(chu)理(li)成(cheng)波(bo)形(xing)或(huo)者(zhe)狀(zhuang)態(tai)量(liang)進(jin)行(xing)顯(xian)示(shi)。簡(jian)單(dan)說(shuo),邏(luo)輯(ji)分(fen)析(xi)儀(yi)的(de)工(gong)作(zuo)過(guo)程(cheng)就(jiu)是(shi)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)、存儲、觸發、顯示的過程。下麵以分類的方式介紹邏輯分析儀的組成。
邏輯分析儀的分類
邏輯分析儀分為兩大類:邏(luo)輯(ji)狀(zhuang)態(tai)分(fen)析(xi)儀(yi)和(he)邏(luo)輯(ji)定(ding)時(shi)分(fen)析(xi)儀(yi),大(da)多(duo)數(shu)邏(luo)輯(ji)分(fen)析(xi)儀(yi)是(shi)兩(liang)種(zhong)分(fen)析(xi)儀(yi)組(zu)合(he)在(zai)一(yi)起(qi)的(de)儀(yi)器(qi)。這(zhe)兩(liang)類(lei)分(fen)析(xi)儀(yi)的(de)基(ji)本(ben)結(jie)構(gou)是(shi)相(xiang)似(si)的(de),主(zhu)要(yao)區(qu)別(bie)表(biao)現(xian)在(zai)顯(xian)示(shi)方(fang)式(shi)和(he)定(ding)時(shi)方(fang)式(shi)上(shang)。
邏輯狀態分析儀用字符0、1或(huo)助(zhu)記(ji)符(fu)顯(xian)示(shi)被(bei)檢(jian)測(ce)的(de)邏(luo)輯(ji)狀(zhuang)態(tai),顯(xian)示(shi)直(zhi)觀(guan),可(ke)以(yi)從(cong)大(da)量(liang)數(shu)碼(ma)中(zhong)迅(xun)速(su)發(fa)現(xian)錯(cuo)碼(ma),便(bian)於(yu)進(jin)行(xing)功(gong)能(neng)分(fen)析(xi)。邏(luo)輯(ji)狀(zhuang)態(tai)分(fen)析(xi)儀(yi)用(yong)來(lai)對(dui)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)實(shi)時(shi)狀(zhuang)態(tai)分(fen)析(xi),檢(jian)查(zha)在(zai)係(xi)統(tong)時(shi)鍾(zhong)作(zuo)用(yong)下(xia)總(zong)線(xian)上(shang)的(de)信(xin)息(xi)狀(zhuang)態(tai)。它(ta)的(de)內(nei)部(bu)沒(mei)有(you)時(shi)鍾(zhong)發(fa)生(sheng)器(qi),用(yong)被(bei)測(ce)係(xi)統(tong)時(shi)鍾(zhong)來(lai)控(kong)製(zhi)記(ji)錄(lu),與(yu)被(bei)測(ce)係(xi)統(tong)同(tong)步(bu)工(gong)作(zuo),主(zhu)要(yao)用(yong)來(lai)分(fen)析(xi)數(shu)字(zi)係(xi)統(tong)的(de)軟(ruan)件(jian),是(shi)跟(gen)蹤(zong)、調試程序、分析軟件故障的有力工具。
邏(luo)輯(ji)定(ding)時(shi)分(fen)析(xi)儀(yi)用(yong)來(lai)考(kao)察(cha)兩(liang)個(ge)係(xi)統(tong)時(shi)鍾(zhong)之(zhi)間(jian)的(de)數(shu)字(zi)信(xin)號(hao)的(de)傳(chuan)輸(shu)情(qing)況(kuang)和(he)時(shi)間(jian)關(guan)係(xi),它(ta)的(de)內(nei)部(bu)裝(zhuang)有(you)時(shi)鍾(zhong)發(fa)生(sheng)器(qi)。在(zai)內(nei)時(shi)鍾(zhong)控(kong)製(zhi)下(xia)記(ji)錄(lu)數(shu)據(ju),與(yu)被(bei)測(ce)係(xi)統(tong)異(yi)步(bu)工(gong)作(zuo),主(zhu)要(yao)用(yong)於(yu)數(shu)字(zi)設(she)備(bei)硬(ying)件(jian)的(de)分(fen)析(xi)、調試和維修。
總結一條經驗法則:用狀態分析儀檢查總線上發生了“什麼”,而用定時分析儀查看“什麼時候”fasheng。yinci,zhuangtaifenxiyitongchangyongliebiaofangshixianshishuju,erdingshifenxiyiyongboxingtuxianshishuju。zailuojifenxiyiyongboxingtuxianshizhuangtaishuju,huoyiliebiaoxianshidingshishujushi,yingfeichangxiaoxin,yibimiancuowudijieshishuju。
而根據硬件設備設計上的差異,目前市麵上邏輯分析儀大致上可分為獨立式(或單機型)邏輯分析儀和需結合電腦的PC-based卡式虛擬邏輯分析儀。
關於邏輯分析儀的詳細分類以及深入原理介紹,請查看
什麼是邏輯分析儀——定時分析儀基礎和狀態分析儀基礎
http://m.0-fzl.cn/art/artinfo/id/80011356
什麼時候應使用邏輯分析儀
邏輯分析儀能同時捕獲和顯示數百個信號,分析這些信號的時間關係和邏輯關係;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。
yibanlaishuo,dangxuyaoguanchaduoyushiboqitongdaoshudexinhaoxian,bingqiebuxuyaojingmideshijianjiangexinxishi,jiuyingshiyongluojifenxiyi。luojifenxiyitebieshihekaochazongxianshangdeshijianguanxihuoshuju,ruweichuliqidizhizongxian、數shu據ju總zong線xian或huo控kong製zhi總zong線xian。它ta們men可ke以yi解jie碼ma微wei處chu理li器qi總zong線xian上shang的de信xin息xi,以yi有you意yi義yi的de方fang式shi表biao示shi這zhe些xie信xin息xi。當dang完wan成cheng了le參can數shu設she計ji階jie段duan,開kai始shi關guan注zhu許xu多duo信xin號hao間jian的de定ding時shi關guan係xi和he需xu要yao在zai邏luo輯ji高gao和he低di電dian平ping碼ma型xing上shang觸chu發fa時shi,邏luo輯ji分fen析xi儀yi就jiu是shi正zheng確que的de工gong具ju。
下述情況應使用邏輯分析儀:
①調試並檢驗數字係統的運行;
②同時跟蹤多個數字信號並使之相關聯;
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;
⑤需要以與硬件相同的方式查看係統中的信號時;
⑥需要觸發多條線路上的邏輯高和低碼型、查看結果。
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邏輯分析儀的主要技術指標
邏輯分析儀主要的技術指標有:
- 最高采樣頻率:最高采樣頻率越高,捕獲帶寬越高。
- 通道數:通道數越多,能同時捕獲的信號數也就越多。
- 存儲深度:存儲深度越大,能夠記錄的數據就越多。
- 輸入阻抗:輸入阻抗越高,對被測信號的影響越小。
- 觸發方式:觸發方式越多,使用起來越靈活。
其它技術指標還有:觸發門限電平範圍、是否有協議分析工具等等,這些都決定了邏輯分析儀的性能。邏輯分析儀的技術指標與其使用是緊緊相關的。
邏輯分析儀的使用
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。
邏輯分析儀中可以對各種邏輯條件進行觸發。觸發的目的在於為邏輯分析儀設定什麼時候開始捕獲數據、捕獲哪些數據,使邏輯分析儀跟蹤被測電路的邏輯狀態,並在被測係統中用戶定義的事件處觸發。
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)。
關於邏輯分析儀的使用的詳細步驟指導,請查看:
邏輯分析儀的使用
http://m.0-fzl.cn/art/artinfo/id/80011334
關於邏輯分析儀的應用指導,請查看:
使用邏輯分析儀調試時序問題
http://m.0-fzl.cn/art/artinfo/id/80011335
邏輯分析儀在嵌入式係統調試中的應用
http://m.0-fzl.cn/art/artinfo/id/80011336
實現邏輯分析儀成功探測的6項提示
http://m.0-fzl.cn/art/artinfo/id/80011337
從cong事shi數shu字zi硬ying件jian電dian路lu的de設she計ji和he維wei修xiu,不bu僅jin會hui接jie觸chu到dao邏luo輯ji分fen析xi儀yi,也ye會hui接jie觸chu到dao示shi波bo器qi。以yi下xia討tao論lun如ru何he將jiang這zhe些xie工gong具ju一yi起qi使shi用yong,以yi更geng快kuai和he更geng有you效xiao地di找zhao出chu係xi統tong中zhong的de故gu障zhang。
有效使用數字工具
現象和成因
在查找數字電路故障時,常常會產生疑問:“產生這些現象的原因是什麼? ”也(ye)許(xu)能(neng)很(hen)容(rong)易(yi)確(que)定(ding)故(gu)障(zhang)現(xian)象(xiang),但(dan)排(pai)除(chu)故(gu)障(zhang)還(hai)需(xu)找(zhao)到(dao)產(chan)生(sheng)這(zhe)些(xie)問(wen)題(ti)的(de)原(yuan)因(yin)。在(zai)許(xu)多(duo)情(qing)況(kuang)下(xia),現(xian)象(xiang)和(he)成(cheng)因(yin)處(chu)在(zai)不(bu)同(tong)的(de)域(yu)。例(li)如(ru),存(cun)儲(chu)器(qi)控(kong)製(zhi)線(xian)上(shang)的(de)毛(mao)刺(ci)造(zao)成(cheng)存(cun)儲(chu)器(qi)的(de)不(bu)正(zheng)確(que)讀(du)寫(xie)。這(zhe)一(yi)現(xian)象(xiang)(錯誤數據)可以在數據域用狀態分析儀和在可疑存儲器地址上進行觸發找到。但其成因卻不能在數據域確定。也可能現象是出現在時域(例如I/O 線上的不良握手信號),而成因卻是在數據域(例如錯誤的軟件I/O 例程)

圖1. 不同測量域的現象和成因例子
模塊間測量
使用多種儀器進行的測量稱為“模塊間測量”。模塊間測量要求把所有的工具集成到一台儀器中,使其能同時捕獲數據。圖2 示出帶有集成示波器顯示的邏輯分析儀係統配置菜單。這一設置提供從狀態分析中的錯誤數據到示波器域毛刺的跟蹤能力。
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交叉域觸發
我們的例子中已談到針對問題現象的模塊觸發(狀態分析儀,定時分析儀或示波器)。在zai現xian象xiang產chan生sheng時shi分fen析xi儀yi適shi當dang的de觸chu發fa方fang式shi立li即ji觸chu發fa,監jian視shi問wen題ti產chan生sheng原yuan因yin的de模mo塊kuai開kai始shi捕bu獲huo數shu據ju。這zhe可ke通tong過guo在zai其qi它ta模mo塊kuai觸chu發fa時shi授shou權quan一yi個ge模mo塊kuai實shi現xian。作zuo為wei對dui完wan全quan功gong能neng性xing的de要yao求qiu,每mei一yi個ge模mo塊kuai都dou應ying能neng接jie收shou和he發fa送song觸chu發fa信xin號hao。傳chuan輸shu這zhe些xie觸chu發fa信xin號hao的de總zong線xian被bei稱cheng為wei“模塊間總線”,或IMB(圖2)。

圖2. 係統配置菜單和模塊間總線

圖3. 設置模塊間測量
交叉域時相關
dangchenggongchufasuoyouceliangmokuaibingjieshuleshujubuhuohou,jiuxuyaozhakanbuhuodeshuju。weijianlibutongceliangyujiandexiangguanguanxi,zaitongyipingmushangxianshilianggeceliangyudeshujujiangshihenfangbiande。danruhejianlibutongyugenzongdiandezhuangtaihedingshijiandexiangguanne? 應(ying)記(ji)住(zhu)定(ding)時(shi)分(fen)析(xi)儀(yi)使(shi)用(yong)與(yu)係(xi)統(tong)異(yi)步(bu)的(de)內(nei)部(bu)采(cai)樣(yang)時(shi)鍾(zhong),而(er)狀(zhuang)態(tai)分(fen)析(xi)儀(yi)則(ze)對(dui)目(mu)標(biao)係(xi)統(tong)作(zuo)同(tong)步(bu)采(cai)樣(yang)。如(ru)果(guo)我(wo)們(men)對(dui)外(wai)部(bu)狀(zhuang)態(tai)樣(yang)本(ben)間(jian)的(de)時(shi)間(jian)計(ji)數(shu),就(jiu)能(neng)得(de)到(dao)從(cong)定(ding)時(shi)分(fen)析(xi)儀(yi)波(bo)形(xing)任(ren)意(yi)點(dian)關(guan)聯(lian)到(dao)狀(zhuang)態(tai)分(fen)析(xi)儀(yi)列(lie)表(biao)相(xiang)應(ying)位(wei)置(zhi)的(de)足(zu)夠(gou)時(shi)間(jian)信(xin)息(xi)。
應用例子
可在圖4中zhong看kan到dao用yong狀zhuang態tai分fen析xi儀yi在zai特te定ding存cun儲chu器qi入ru口kou上shang的de觸chu發fa。定ding時shi分fen析xi儀yi和he示shi波bo器qi都dou由you狀zhuang態tai分fen析xi儀yi觸chu發fa,以yi提ti供gong多duo個ge通tong道dao的de定ding時shi信xin息xi及ji少shao數shu幾ji個ge通tong道dao的de參can數shu信xin息xi。應ying注zhu意yi可ke使shi用yong光guang標biao建jian立li時shi域yu(示波器和定時分析儀)和數據域(狀態分析儀)間的相關關係。

圖4. 交叉域測量
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