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、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,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、zongxiankongzhixinhaohuoyigeyinfabeicexitonggaibianzhuangtaidexinhao。luojifenxiyizaiwaibushizhongxinhaodebianyuancaiyang,caidaodeshujudaibiaoluojixinhaowendingshibeicedianlusuochudezhuangtai。duiyuyinrudeshizhongxinhaoshiyouxianzhide,yibanyaoxiaoyumouyigudingpinlv,zheyipinlvbeichengweiluojifenxiyidezuidazhuangtaisulv,youdechangjiachengzhiweiluojifenxiyidedaikuan。zaizhezhongmoshixia,bukaolvlianggeshizhongshijianzhijiandezhuangtai。
3、設置觸發方式
chufafangshidequbieshiluojifenxiyiyushiboqidelingyixiangzhongyaoqubie。shiboqitongyangpeiyouchufaqi,danduiyuduotongdaodeerjinzhixinhaoeryan,shiboqidechufagongnengshouxian。xiangfan,luojifenxiyizhongkeyiduigezhongluojitiaojianjinxingchufa。chufademudezaiyuweiluojifenxiyishedingshenmeshihoukaishibuhuoshuju、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。
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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