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逻辑分析仪的作用_逻辑分析仪怎么用_逻辑分析仪的使用方法(教程)
2018/12/19      阅读量:154次

逻辑分析仪是一种类似于示波器的波形测试设备,它可以监测硬件电路工作时的逻辑电平(高或低),并加以存储,用图形的方式直观地表达出来,便于用户检测,分析电路设计(硬件设计和软件设计) 中的错误,逻辑分析仪是设计中不可缺少的设备,通过它,可以迅速地定位错误,解决问题,达到事半功倍的效果。


逻辑分析仪的作用

逻辑分析仪是利用时钟从测试设备上采集和显示数字信号的仪器,最主要作用在于时序判定。由于逻辑分析仪不像示波器那样有许多电压等级,通常只显示两个电压(逻辑1和0),因此设定了参考电压后,逻辑分析仪将被测信号通过比较器进行判定,高于参考电压者为high,低于参考电压者为low,在high与low之间形成数字波形。例如:一个待测信号使用200mhz采样率的逻辑分析仪,当参考电压设定为1.5v时,在测量时逻辑分析仪就会平均每5ns采取一个点,超过1.5v者为high(逻辑1),低于1.5v者为low(逻辑0),而后的逻辑1和0可连接成一个简单波形,工程师便可在此连续波形中找出异常错误(bug)之处。

整体而言,逻辑分析仪测量被测信号时,并不会显示出电压值,只是high跟low的差别;如果要测量电压就一定需要使用示波器。除了电压值的显示不同外,逻辑分析仪与示波器的另一个差别在于通道数量。一般的示波器只有2个通道或4个通道,而逻辑分析仪可以拥有从16个通道、32个通道、64个通道和上百个通道数不等,因此逻辑分析仪具备同时进行多通道测试的优势。

根据硬件设备设计上的差异,目前市面上逻辑分析仪大致上可分为独立式(或单机型)逻辑分析仪和需结合电脑的pc-based卡式虚拟逻辑分析仪。独立式逻辑分析仪是将所有的测试软件、运算管理元件以及整合在一台仪器之中;卡式虚拟逻辑分析仪则需要搭配电脑一起使用,显示屏也与主机分开。

就整体规格而言,独立式逻辑分析仪已发展到相当高标准的产品,例如采样率可达8ghz、通道数可扩充到300个通道以上,存储深度相对也高,独立式逻辑分析仪以往价格昂贵,从几万到数十万人民币不等,一般用户很少用得起。最近台湾oitek科技有限公司推出的ola2032btm独立台式easydebugtm逻辑分析仪,不超过2万元人民币经济性价格让每个工程师都用得起。尤其在数字电路教学中,改变了以往老师为了降低成本使用虚拟逻辑分析仪进而产生的不直观、麻烦等问题,在同一个价格上,我们可以把台式独立逻辑分析仪很轻松地拎起来。

基于计算机接口的卡式虚拟逻辑分析仪,以较小的成本提供了相应的性能,但是卡式虚拟逻辑分析仪也有很大缺点,它需要配备电脑才能使用,尤其数字测试中,工程师往往会陷入一堆pcb板中,采用旋转按钮的仪器要比在屏幕上移动鼠标更加方便。技术的发展也逐渐把示波器和逻辑分析仪的功能融合在一起,成为混合式的仪器(mso),也称混合信号测试仪器。逻辑分析仪与示波器比较如下,这样我们就会知道什么情况下用逻辑分析仪或示波器了。

 逻辑分析仪怎么用_逻辑分析仪的使用方法(教程)

1、硬件通道连接,首先我们要把逻辑分析仪的gnd和待测板子的gnd连到一起,以保证信号的完整性。然后把逻辑分析仪的通道接到待测引脚上,待测引脚可以用多种方式引出来。

2、通道数设置,一般情况下,大多数逻辑分析仪有8通道、16通道、32通道等数目。而我们采集信号的时候,往往用不到那么多通道,为了我们更清晰的观察波形,可以把用不到的通道隐藏起来。

3、采样率和采样深度设置,首先要对待测信号最高频率有个大概的评估,把采样率设置到它的10倍以上,还要大概判断一下我们要采集的信号的时间长短,在设置采样深度的时候,尽量设置的有一定的余量。采样深度除以采样率,得到的就是我们可以保存信号的时间。

4、触发设置,由于逻辑分析仪有深度限制,不可能无限期的保存数据。当我们使用逻辑分析仪的时候,如果没有采用任何触发设置的话,从开始抓取就开始计算时间,一直到存满我们设置的存储深度后,抓取就停止。在实际操作过程中,开始抓取的一段信号可能是无用信号,有用信号可能就是其中一段,但是无用信号还占据了我们的存储空间。在这种情况下,我们就可以通过设置触发来提高存储深度的利用率。比如我们如果想抓取uart串口信号,而串口信号平时没有数据的时候是高电平,因此我们可以设置一个下降沿触发。从点击开始抓取,逻辑分析仪不会把抓到的信号保存到我们的存储器中,而是会等待一个下降沿的产生,一旦产生了下降沿,才开始进行真正的信号采集,并且把采集到的信号存储到存储器中。也就是说,从点击开始抓取到下降沿这段时间内的无用信号,被我们所设置的触发给屏蔽掉了,这是一个非常实用的功能。

5、抓取波形,逻辑分析仪和示波器不同,示波器是实时显示的,而逻辑分析仪需要点击开始,开始抓取波形,一直到存储满了我们所设置的存储深度结束,然后我们可以慢慢的去分析我们抓到的信号,因此点击“开始抓取”这个是必须要有的。

6、设置协议解析(标准协议),如果你抓取的波形是标准协议,比如uart、i2c、spi这种协议,逻辑分析仪一般都会配有专门的解码器,可以通过设置解码器,不仅仅像示波器那样把波形显示出来,还可以直接把数据解析出来,以十六进制、二进制、ascii码等各种形式显示出来。

7、数据分析,和示波器类似逻辑分析仪也有各种测量标线,可以测量脉冲宽度,测量波形的频率,占空比等信息,通过数据分析,查找我们的波形是否符合我们的要求,从而帮助我们解决问题。