第10章数据域测量

1、第,10,章,数据域测量,第,10,章,数据域测量（了解）,10.1,数据域测量的基本概念,10.2,数据域测量技术,10.3,逻辑分析仪,习,题,十,第,10,章,数据域测量,10.1,数据域测量的基本概念,一、数据域测量的特点,数据域测量面向的对象是数字逻辑电路，这类电,路的特点是以二进制数字的方式来表示信息。由于晶,体管“导通”和“截止”可以分别输出高电平或低电,平，分别规定它们表示不同的“,1,和“,0”,数字，由多位,0,、,1,数字的不同组合表示具有一定意义的信息。在每,一特定时刻，多位,0,、,1,数字的组合称为一个,数据字,，,数据字随时间的变化按一定的时序关系形成了数字系,统

2、的,数据流,。,第,10,章,数据域测量,图,10.1,1,输入输出数据流,第,10,章,数据域测量,10.2,数据域测量技术,一、简单逻辑电路的简易测试,第,10,章,数据域测量,二、穷举测试和随机测试,1,穷举测试法,由基本逻辑元件测试中，我们看到，数字电路测,试的实质，就是对几个输入端加入,2,n,个可能的组合信,号，然后观察输出是否正确。如果对所有的输入信号，,输出信号的逻辑关系都正确，则这个数字电路就是正,确的；如果输出的逻辑关系不正确，这个数字电路就,是错误的。这种测试方法就是,穷举测试法,。,第,10,章,数据域测量,2,伪穷举测试法,伪穷举测试的基本思想是，,把一个大电路划分成

3、,数个子电路，对每个子电路进行穷举测试，,总起来说，,对数个子电路测试的输入组合数，远远低于对一个大,电路进行穷举测试所需的输入组合数，因此，可大大,节省测试时间。,第,10,章,数据域测量,3,随机测试法,将图,10,2,7,中的“穷举测试矢量产生”电路换,成“随机测试矢量产生”电路，该图即为随机测试法,的原理框图。图中“测试矢量产生”即“测试数据流,产生”的意思，该电路随机地产生输入可能的,2,n,种组,合数据的数据流，由它产生的随机或伪随机测试矢量,序列,(,数据流序列,),同时加到被测电路和已知功能完好,的参考电路中，对它们的输出响应进行比,较，根据比,较结果，给出“合格失效”的指示。

4、,第,10,章,数据域测量,三、数据域测量技术,根据以上对数据域测量技术的讨论，我们看到，,简单逻辑电路功能简单，可以用较简易的方法来测试。,对于大规模集成电路，复杂的印制电路板，微型计算,机系统等较为复杂的数字逻辑系统的测试，涉及到对,故障类型的讨论，测试数据流的产生，故障测试方法,及故障的定位等问题。,第,10,章,数据域测量,4,可测试性技术,一个大规模集成电路设计得再好，如果在设计时，,没有考虑测试问题，那么这个电路由于无法检查验证,其正确性，故不能投入实际使用。为此，在设计数字,逻辑电路时，一定要同时考虑系统的测试问题，比如：,多留一些与外电路连接的开关或引线脚，有意识地将,数字电路

5、划分成若干个子电路等，使得数字电路的测,试变得可能和容易。,第,10,章,数据域测量,数字电路的可测性有多种定义，其中之一是：,若,对一数字电路产生和施加一组输入信号，并在预定的,测试时间和测试费用范围内达到预定的故障检测和故,障定位的要求，则说,明该电路是可测的,。,第,10,章,数据域测量,数字电路的可测性包括两种特性：可控性和可观,察性。,可控性,是指通过外部输入端信号设置电路内部,的逻辑结点为逻辑“,1”,和逻辑“,0”,的控制能力。,可观,察性,是指通过输出端信号观察电路内部逻辑结点的响,应的能力。,第,10,章,数据域测量,10.3,逻辑分析仪,对复杂的大规模集成电路的测试以及对微

6、处理器,和微型计算机系统的测试主要使用逻辑分析仪。自,1973,年美国首先推出逻辑分析仪以来，这种仪器迅速,发展，正如示波器是调,试模拟电路的重要工具一样，,逻辑分析仪是研究测试数字电路的重要工具。由于它,仍然以荧光屏显示的方式给出测试结果，所以也称为,逻辑示波器。,第,10,章,数据域测量,图,10.3,l,逻辑分析仪的基本组成框图,第,10,章,数据域测量,二、逻辑分析仪的触发方式,逻辑分析仪可以同时采集多路信号，便于对被测,系统正常运行的数据流的逻辑状态和各信号间的相互,关系进行观测和分析。,为了能在较小的存贮容量范围内，采集和存贮所,需观测点前后变化的波形，逻辑分析仪设有多种触发,方式

7、。在进行数字信号观测时，必须正确选择触发方,式。,第,10,章,数据域测量,1,组合触发,逻辑分析仪具有“字识别”触发功能，操作者可,以通过仪器面板上的“触发字选择”开关，预置特定,的触发字，被测系统的数据字与此预置的触发字相比,较，当二者符合,时产生一次触发。,第,10,章,数据域测量,图,10.3,2,四通道组合触发例,第,10,章,数据域测量,2,延迟触发,在故障诊断中，常常希望既能看到触发点前的情,况，又能看到触发点后的情况，这时则可设置一个延,迟门，当捕获到触发字后，延迟一段时间后再停止数,据的采集，则存贮器,中存贮的数据就包括了触发点前,后的数据。,第,10,章,数据域测量,3,限

8、定触发,限定触发是对设置的触发字加限定条件的触发方,式。有时设定的触发字在数据流中出现较为频繁，为,了有选择地存贮和显示特定的数据流，逻辑分析仪中,增加一些附加通道作为约束或选择所设置的触发条件。,例如，对前述四通道触发字的选择再加入第五个通道,Q,，,设定当,Q,0,时，触发字有效，,Q,1,时，触发字无效，,第,5,个通道,Q,只作为触发字的约束条件，并不对它进行,数据采集、存贮、显示，仅仅用它筛选去掉一部分触,发字，这就是限定触发方式。,第,10,章,数据域测量,4,序列触发,序列触发是为检测复杂分支程序而设计的一种重,要触发方式。当采样数据与某一预先设定的字序列,(,而,不是一个字,)

9、,相符后才触发跟踪数据流。序列触发例如,图,10,3,3,所示，假设规定执行通路,2,的程序后，分析,仪才触发跟踪，则分析仪必须在捕获,2849,，,284A,，,284C,和,284E,状态序列后，才从,286F,状态开始跟踪数据,流。这个例子是多级序列触发的例子。,第,10,章,数据域测量,5,计数触发,较复杂的软件系统中常常有嵌套循环的情况存在，,在逻辑分析仪的触发逻辑中设立一个“遍数计数器”，,那么就能针对某次需观察的循环进行跟踪，而对其它,各次循环不进行跟,踪。例如在图,10,3,4,的嵌套循环,中,，若要求检查第,9,次,I,循环和第,8,次了循环后的第,7,次,K,循环时在状态,2841,后的情况，则分析仪应先获得,如下序列时：,第