邏輯分析儀的功能
如前所述,絕大多數(shù)邏輯分析儀是兩種儀器的合成,第一部分是定時分析儀,第二部分是狀態(tài)分析儀。
1. 定時分析
定時分析是邏輯分析儀中類似示波器的部分,它與示波器顯示信息的方式相同,水平軸代表時間,垂直軸代表電壓幅度。定時分析首先對輸入波形的采樣,然后使用用戶定義的電壓閾值,確定信號的高低電平。定時分析只能確定波形是高還是低,不存在中間電平。所以定時分析就像一臺只有 1 位垂直分辨率的數(shù)字示波器。但是,定時分析并不能用于測試參量,如果你用定時分析測量信號的上升時間,那你就用錯了儀器。如果你要檢驗幾條線上的信號的定時關(guān)系,定時分析就是合理的選擇。如果定時分析前一次采樣的信號是一種狀態(tài),這一次采樣的信號是另一種狀態(tài),那么它就知道在兩次采樣之間的某個時刻輸入信號發(fā)生了跳變,但是,定時分析卻不知道精確的時刻。最壞的情況下,不確定度是一個采樣周期。
2. 跳變定時
如果我們要對一個長時間沒有變化的采樣并保存數(shù)據(jù),跳變定時能有效地利用存儲器。使用跳變定時,定時分析只保存信號跳變后采集的樣本,以及與上次跳變的時間。
3. 毛刺捕獲
數(shù)字系統(tǒng)中毛刺是令人頭疼的問題,某些定時分析儀具有毛刺捕獲和觸發(fā)能力,可以很容易的跟蹤難以預(yù)料的毛刺。定時分析可以對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地采樣,跟蹤采樣間產(chǎn)生的任何跳變,從而容易識別毛刺。在定時分析中,毛刺的定義是:采樣間穿越邏輯閾值多次的任何跳變。顯示毛刺是一種很有用的功能,有助于對毛刺觸發(fā)和顯示毛刺產(chǎn)生前的數(shù)據(jù),從而幫助我們確定毛刺產(chǎn)生的原因。
4. 狀態(tài)分析
邏輯電路的狀態(tài)是:數(shù)據(jù)有效時,對總線或信號線采樣的樣本。定時分析與狀態(tài)分析的主要區(qū)別是:定時分析由內(nèi)部時鐘控制采樣,采樣與被測系統(tǒng)是異步的;狀態(tài)分析由被測系統(tǒng)時鐘控制采樣,采樣與被測系統(tǒng)是同步的。用定時分析查看事件 “ 什么時候 ” 發(fā)生,用狀態(tài)分析檢查發(fā)生了“ 什么 ”事件。定時分析通常用波形顯示數(shù)據(jù),狀態(tài)分析通常用列表顯示數(shù)據(jù)。
邏輯分析儀的主要技術(shù)指標(biāo)
1、邏輯分析儀的通道數(shù)
在需要邏輯分析儀的地方,要對一個系統(tǒng)進(jìn)行全面地分析,就應(yīng)當(dāng)把所有應(yīng)當(dāng)觀測的信號全部引入邏輯分析儀當(dāng)中,這樣邏輯分析儀的通道數(shù)至少應(yīng)當(dāng)是:被測系統(tǒng)的字長(數(shù)據(jù)總線數(shù))+被測系統(tǒng)的控制總線數(shù)+時鐘線數(shù)。這樣對于一個 8 位機系統(tǒng),就至少需要 34 個通道?,F(xiàn)在幾個廠家的主流產(chǎn)品的通道數(shù)也高達(dá) 340 通道,例 Tektronix 等,市面上主流的產(chǎn)品是 34 通道的邏輯分析儀,用它來分析最常見的 8 位系統(tǒng),像北京海洋最新推出的 OLA 系列邏輯分析儀就是 34 通道的。
2、足夠的定時分辨率
定時采樣速率在定時采樣分析時,要有足夠的定時分辨率,就應(yīng)當(dāng)有足夠高的定時分析采樣速率,但是并不是只有高速系統(tǒng)才需要高的采樣速率,現(xiàn)在的主流產(chǎn)品的采樣速率高達(dá) 2GS/s ,在這個速率下,我們可以看到 0.5ns 時間上的細(xì)節(jié)。
3、狀態(tài)分析速率
在狀態(tài)分析時,邏輯分析儀采樣基準(zhǔn)時鐘就用被測試對象的工作時鐘(邏輯分析儀的外部時鐘)這個時鐘的最高速率就是邏輯分析儀的高狀態(tài)分析速率。也就是說,該邏輯分析儀可以分析的系統(tǒng)最快的工作頻率?,F(xiàn)在的主流產(chǎn)品的定時分析速率在 300MHz ,最高可高達(dá) 500MHz 甚至更高。
4、邏輯分析儀的每通道的記錄長度
邏輯分析儀的內(nèi)存是用于存儲它所采樣的數(shù)據(jù),以用于對比、分析、轉(zhuǎn)換(譬如將其所捕捉到的信號轉(zhuǎn)換成非二進(jìn)制信號)。
5、邏輯分析儀的測試夾具
邏輯分析儀通過探頭與被測器件連接,測試夾具起著很重要的作用,測試夾具有很多種,如飛行頭和蒼蠅頭等。