电子测量技术与仪器 教学课件作者 康秀强 项目九 数据域测量与仪器

1、项目九 数据域测量与仪器项目九 数据域测量与仪器数据域测量就是对数据流的测量，它面向的测量对象是数字逻辑电路。传统时域测量仪器对模拟电路与系统的测试是行之有效的，但对于复杂数字电路与系统的测试却又一定的难度，用于数据域测试仪器和设备主要包括万用表和数字电压表、逻辑笔和逻辑夹、逻辑分析仪、逻辑脉冲发生器和示波器等。模块模块1 逻辑笔的使用逻辑笔的使用一、教学目标一、教学目标终极目标：能够熟练使用逻辑笔对数字电路进行调试、测量。促成目标：1）能懂得逻辑笔测量的基本原理。2）能知道逻辑笔的基本组成。3）会逻辑笔的正确使用。4）会用逻辑笔测量数字电路及排故。二、工作任务二、工作任务用逻辑笔测量抢答器电

2、路的逻辑状态。三、相关实践知识三、相关实践知识LP系列逻辑笔的介绍系列逻辑笔的介绍1LP系列逻辑笔的使用系列逻辑笔的使用逻辑笔是采用不同颜色的指示灯来表示数字电平的高低的仪器，使用逻辑笔可快速测量出数字电路中有故障的芯片，特别适合测试一般门电路和触发器的逻辑关系。逻辑笔的型号规格较多，图9-1为LP系列逻辑笔的外形结构图，由于其外形小巧，可方便用于数字电路的测量和排故。图9-1 LP系列逻辑笔的外形结构图LP系列逻辑笔具有识别被测信号状态的功能，它能分辨出被测信号的高阻抗状态（悬空状态）。当LED指示灯发出红色表示被测信号是高电平，蓝色表示是低电平，而绿色则表示被测点处于高阻抗状态。在高电平时

3、蜂鸣器发出中音，低电平时蜂鸣器发出低音，而高阻抗状态时蜂鸣器是静默的。其LED指示/电平信号状态见表9-1，蜂鸣器声音/电平信号状态见表9-2。表9-1 LP系列逻辑笔LED指示/电平信号状态表表9-2 LP系列逻辑笔蜂鸣器声音/电平信号状态表LP系列逻辑笔可用于测量TTL电平的逻辑和脉冲信号，其测量带宽达到200MHz，并以10Hz、100Hz、1kHz、10kHz、100kHz、1MHz、10MHz、100MHz为分界指示出被测信号的频率，其独特的九段频率声光指示器清晰易记、非常实用。表9-3为LP系列逻辑笔LED状态指示/信号频率指示表，表9-4为LP系列逻辑笔蜂鸣器声音/信号频率指示表

4、。表9-3 LP系列逻辑笔LED状态指示/信号频率指示表表9-4 LP系列逻辑笔蜂鸣器声音/信号频率指示表LP系列逻辑笔主要性能指标系列逻辑笔主要性能指标1）输入信号电路：TTL/CMOS电路。2）输入电压范围：0.56.0V。3）输入频率范围：0200MHz（LP-200）。4）最小脉冲宽度：2.5ns（LP-200）。5）输入阻抗：100k/10pF。6）最高输入电压：60V。7）输入信号接口：标准0.64mm插孔，可选装防颤测试探头和各种测试夹具。8）LED指示灯：三种颜色，三种闪烁速率，闪动表示有脉冲信号（九档频率指示），恒亮表示无脉冲信号（三档状态指示）。9）蜂鸣器：三种音调，三种通

5、断速率，断续鸣响表示有脉冲信号（九档频率指示），持续鸣响表示无脉冲信号（三档状态指示）。10）操作电源：DC416V/100mA。11）外形体积：47mm14mm19mm（长宽高）。12） 保护性能：输入端子可耐受8000V静电冲击和60V电源冲击，电源端子可耐受2000V静电冲击和20V电源冲击，具有电源接反保护特性。13）使用环境温度：2050。14）使用环境湿度：99%。四、相关理论知识四、相关理论知识逻辑笔的基本工作原理逻辑笔的基本工作原理逻辑笔具有结构简单、使用方便的特点，逻辑笔一般有两个用于指示逻辑状态的发光二极管，性能较好的还有第3个，用于指示数字电路的逻辑状态。逻辑笔的电源一般

6、取自于被测电路。测试时，将逻辑笔的电源夹子夹到被测电路的任一电源点，另一个夹子夹到被测电路的公共接地端。逻辑笔与被测电路的连接除了可以为逻辑笔提供接地外，还能改善电路灵敏度及提高被测电路的抗干扰能力。逻辑笔的组成与工作原理是多种多样，有用逻辑笔专用电路制作的，有用数字集成电路制作的。下面介绍的简易三态逻辑笔，专门用于测定逻辑电路的输出状态，更加方便仪器故障的诊断和维修。其电路原理图如图9-2 所示。图9-2 逻辑笔的电路原理图所谓输出三态，即数字电路输出有三种状态，即高电平（与正电源相连）状态，低电平（与地相连）状态，高阻（不与任何支路相连，相当于悬空状态）状态。在图9-2中，设输入电压大于3

7、.5V时为高电平，小于1.2V为低电平，当输入悬空时为第三态。1）当输入电压大于3.5V时，U1A的1脚、U1B的7脚为低电平U2A的2脚、U2B的4脚为高电平U3A的1脚为低电平，红色发光管VD1点亮；U3B的5脚为低电平、U3B的6脚为低电平U3B的4脚为高电平，蓝色发光管VD2不亮；U2C的6脚为高电平U3C的9脚为高电平，U3C的8脚为低电平U3C的10脚为高电平，绿色发光管VD3不亮。2）当输入电压小于1.2V时，U1A的1脚、U1B的7脚为高电平U2A的2脚、U2B的4脚为低电平U3A的1脚为高电平，红色发光管VD1不亮；U3B的5脚为高电平、U3B的6脚为高电平U3B的4脚为低电

8、平，蓝色发光管VD2点亮；U2C的6脚为低电平U3C的9脚为低电平，U3C的8脚为高电平U3C的10脚为高电平，绿色发光管VD3不亮。3）当输入为悬空时，U1A的1脚为高电平，U1B的7脚为低电平U2A的2脚为低电平、U2B的4脚为高电平U3A的1脚为高电平，红色发光管VD1不亮；U3B的5脚为高电平、U3B的6脚为低电平U3B的4脚为高电平，蓝色发光管VD2不亮；U2C的5脚为低电平U2C的6脚为高电平U3C的9脚为高电平, U3C的8脚为高电平U3C的10脚为低电平，绿色发光管VD3点亮。模块模块2 逻辑分析仪的使用逻辑分析仪的使用一、教学目标一、教学目标终极目标：能够使用逻辑分析仪测量、

9、分析比较复杂的数字电路。促成目标：1）能懂得逻辑分析仪的基本原理和工作方式。2）知道逻辑分析仪的作用3）会逻辑分析仪的正确使用。二、工作任务二、工作任务用逻辑分析仪分析抢答器电路。三、相关实践知识三、相关实践知识一般来说，逻辑分析仪能看到比示波器更多的信号线，对于观察总线上的定时关系或数据，例如微处理器地址、数据或控制总线时，逻辑分析仪是特别有用的。逻辑分析仪能够解码微处理器的总线信息，并以有意义的形式显示。当您通过了参数设计阶段，开始关注许多信号间的定时关系和需要在逻辑高、低电平码型上触发时，逻辑分析仪就是正确的测试工具。其外形如图9-3所示。图9-3 逻辑分析仪外形（一）逻辑分析仪的作用（

10、一）逻辑分析仪的作用逻辑分析仪包括逻辑状态分析仪和逻辑定时分析仪。逻辑定时分析仪以时域波形的形式显示被测信号，由自身提供采集数据的时钟脉冲，主要用于硬件分析。逻辑状态分析仪以二进制、十六进制或ASC码等的状态显示被测逻辑状态，由被测系统提供采集数据的时钟脉冲，侧重于软件分析。大多数逻辑分析仪实际是合二而一的分析仪，一般都具有逻辑状态分析仪和逻辑定时分析仪所具备的功能，已被广泛应用于数字集成电路、印制板系统、微处理器系统等数字系统的硬件、软件测试中。1定时分析作用定时分析作用定时分析是逻辑分析仪中类似示波器的部分，与示波器显示信息的方式相同，水平轴代表时间，垂直轴代表电压幅度。定时分析首先对输入

11、波形的采样，然后使用用户定义的电压阈值，确定信号的高低电平，定时分析只能确定波形是高还是低，不存在中间电平。所以定时分析就像一台只有1 位垂直分辨率的数字示波器，图9-4所示为逻辑分析仪定时分析图。定时分析仪趋向于把各种信号拉成 方波，这似乎会影响到它的可用性，但如果需要同时观察几条甚至几百条信号线以验证信号间的定时关系，那么定时分析仪就是正确选择。但是，定时分析并不能用于测试参量，如果你用定时分析测量信号的上升时间，那你就用错了仪器。如果定时分析前一次采样的信号是一种状态，这一次采样的信号是另一种状态，那么它就知道在两次采样之间的某个时刻输入信号发生了跳变，但是，定时分析却不知道精确的时刻。

12、图9-4 逻辑分析仪定时分析图2跳变定时作用跳变定时作用如果我们要对一个长时间没有变化的采样并保存数据，跳变定时能有效地利用存储器。如图9-5所示为使用跳变定时采样示意图，要捕获带有数据突发的输入线上的数据时，我们必须把采样率调到高分辨率(例如4ns)，以捕获开始处的快速脉冲。这意味着具有4KB（4096bytes）存储器的定时分析仪在16.4ms后将存满数据而停止采集数据，并不能捕获到第二个数据突发。在通常的调试工作中，我们采样和保存了长时间没有活动的数据，它们使用了逻辑分析仪存储器，却不能提供更多的信息。如果我们知道跳变何时产生，是正跳变还是负跳变，就能够解决这一问题，这一信息是有效使用存

13、储器的跳变定时基础。为实现跳变定时，我们可在定时分析仪和计数器的输入处使用“跳变探测器”。现在定时分析仪只保存跳变前的那些样本，以及两个跳变之间的时间间隔。采用这种方法，每一跳变就只需使用少数存储器位置，输入无变动时就完全不占用存储器位置。在图9-5中，根据每一突发中存在多少脉冲数，使用跳变定时，现在能捕获到第二、第三、第四和第五个突发。并同时保持达到4ns的高定时分辨率。图9-5 使用跳变定时采样示意图3毛刺捕获作用毛刺捕获作用在定时分析中，毛刺的定义是：采样时穿越逻辑阈值多次的任何跳变。毛刺捕获是一种很有用的功能，能够提供毛刺触发和显示前的数据，从而帮助我们确定毛刺产生的原因。数字系统中毛

14、刺是令人头疼的问题，逻辑分析仪具有毛刺捕获和触发能力，可以很容易的跟踪难以预料的毛刺。逻辑分析仪可以对输入数据进行有效地采样，跟踪采样时产生的任何跳变，从而容易识别毛刺。图9-6为译码电路输出毛刺捕获示意图，图9-6b所示译码电路输出定时图中Y3、Y5带有毛刺。a） 译码电路的测试图b） 译码电路输出定时图图9-6 译码电路输出毛刺捕获示意图4状态分析作用状态分析作用一个逻辑电路的“状态”是指数据有效时，对总线或信号线采样的样本。例如，一个简单的D触发器输入端的数据直到时钟正沿到来时才有效。这样，触发器的状态就是正时钟沿到来时的状态。现在，假定有8个这样的触发器并联。所有8个触发器都连到同样的

15、时钟信号上。当时钟线上产生正跳变时，所有8个触发器都要捕获各自D输入的数据。这样，每当时钟线上正跳变时就产生一个状态，这8条线类似于微处理器总线。如果把状态分析仪连接到这8条线上，并告诉它在时钟线正跳变时收集数据，状态分析仪将照此执行。除非时钟跳到高电平，否则输入的任何活动将不被状态分析仪捕获。定时分析与状态分析的主要区别是：定时分析由内部时钟控制采样，采样与被测系统是异步的；状态分析由被测系统时钟控制采样，采样与被测系统是同步的。用定时分析查看事件“什么时候”发生，用状态分析检查发生了“什么”事件。定时分析通常用波形显示数据，状态分析通常用列表显示数据。5软件测试分析软件测试分析逻辑分析仪也

16、可用于软件的跟踪调试，发现软硬件故障，而且通过对软件各模块的监测与效率分析还有助于软件的改进。例如，假定有一个计算给定数平方的汇编例程，如果该例程不能正确计算平方，要求逻辑分析仪捕获这一例程。具体做法是先让逻辑分析仪寻找该例程的起点，当它找到起始地址时，再寻找终止地址，并保存两者之间的所有信息。这样就很容易分析该例程为什么不能正确计算平方，找出错误点。图9-7所示为分支程序的跟踪测试示意图，采用序列触发，当出现03F2地址时，触发条件成立，逻辑分析仪可以捕获触发前主程序（通路A）及分支程序（通路B）的运行情况。（二）逻辑分析仪的主要技术性能分析（二）逻辑分析仪的主要技术性能分析（1）通道数 要

17、对一个系统进行全面地分析，就应当把所有观测的信号全部引入逻辑分析仪当中，这样逻辑分析仪的通道数至少应该包含：被测系统的字长（数字总线数）、被测系统的控制总线数、时钟线数。这样对于一个16位机系统，就至少需要68个通道，现在几个厂家的主流产品的通道数多达340通道以上。（2）定时采样速率 在定时采样分析时，要有足够的定时分辨率，就应当有足够高的定时采样速率。并不是只有高速系统才需要高的采样速率，现在的主流产品的采样速率高达2Gs/s，在这个速率下，我们可以看到0.5ps时间上的细节。（3）状态分析速率 在状态分析时，逻辑分析仪采样基准时钟就用被测试对象的工作时钟（逻辑分析仪的外部时钟），这个时钟

18、的最高速率就是逻辑分析仪的最高状态分析速率，也就是该逻辑分析仪状态分析的最快的工作频率。（4）每通道的内存长度逻辑分析仪的内存是用于存储它所采样的数据，以用于对比、分析、转换等，选择内存长度的标准是内存长度应大于被观测系统可以进行分割后的最大长度”。（5）探头 逻辑分析仪通过探头与被测器件连接，探头起着信号接口的作用，在保持信号完整性中占有重要位置。逻辑分析仪与数字示波器不同，虽然相对上下限值的幅度变化并不重要，但幅度失真一定会转换成定时误差。逻辑分析仪具有几十至几百通道的探头，其频率响应从几十至几百兆赫兹，保证各路探头的相对延时最小和幅度的失真较低，这是表征逻辑分析仪探头性能的关键参数。Ag

19、ilent公司的无源探头和Tektronix公司的有源探头最具代表性，属于逻辑分析仪的高档探头。可用以下几方面考虑探头的性能。1）探头的阻性负载：也就是探头的接入系统中以后对系统电流的分流作用的大小，在数字系统中，系统的电流负载能力一般在几千欧以上，分流效应对系统的影响一般可以忽略，现在流行的几种逻辑分析仪探头的阻抗一般在20200k之间。2）探头的容性负载：容性负载就是探头接入系统时，探头的等效电容，这个值一般在130pF之间，在现在的高速系统中，容性负载对电路的影响远远大于阻性负载，如果这个值太大，将会直接影响整个系统中的信号“沿”的形状改变整个电路的性质，改变逻辑分析仪对系统观测的实时性

20、，导致我们看到的并不是系统原有的特性。3）探头的易用性：是指探头接入系统时的难易程度，随着芯片封装的密度越来越高，出现了BGA、QFP、TQFP、PLCC、SOP等各种各样的封装形式，IC的脚间距最小的已达到0.3mm以下，要很好的将信号引出，特别是BGA封装，确实有困难，并且分立器件的尺寸也越来越小，典型的已达到0.5mm0.8mm。4）与现有电路板上的兼容性。（6）系统的开放性 随着数据共享的呼声越来越高，我们所使用的系统的开放性就越来越重要，现在的逻辑分析仪的操作系统也由过去的专用系统发展到使用Windows介面，这样我们在使用时很方便。四、相关理论知识四、相关理论知识逻辑分析仪（Log

21、ic Analyzer）是以单通道或多通道实时获取与触发事件相关的逻辑信号、并显示触发事件前后所获取的信号、供软件及硬件分析的一种仪器。它能够用表格、波形或图形等形式显示具有多个变量的数字系统的状态，也能用汇编形式显示数字系统软件，从而实现对数字系统硬件和软件的测试。（一）逻辑分析仪的主要特点（一）逻辑分析仪的主要特点逻辑分析仪的作用是利用便于观察的形式显示出数字系统的运行情况，对数字系统进行分析和故障判断。其主要特点如下：1）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”），

22、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“1”,低于参考电压者为“0”，在“1”与“0”之间形成数字波形。2）有足够多的输入通道，即64个通道数至上百个通道数不等，因此逻辑分析仪具备同时进行多通道测试的优势。3）具有多种灵活的触发方式，确保对被观察的数据流准确定位（对软件而言可以跟踪系统运行中的任意程序段，对硬件而言可以检测并显示系统中存在的毛刺干扰。4）具有记忆功能，可以观测单次及非周期性数据信息，并可诊断随机性故障。5）具有延迟能力，用以分析故障产生的原因。6）具有限定功能，实现对欲获取的数据进行挑选，并删除无关数据。7）具有多种显示方式，可用字符、助

23、记符、汇编语言显示程序，用二进制、八进制、十进制、十六进制等显示数据，用定时图显示信息之间的时序关系。8）具有驱动时域仪器的能力，以便复显待测信号的真实波形及有利于故障定位。9）具有可靠的毛刺检测能力。（二）逻辑分析仪的工作原理（二）逻辑分析仪的工作原理逻辑分析仪的组成框图如图9-8所示，它主要包括数据捕获和数据显示两大部分，其工作过程就是数据采集、存储、触发、显示的过程。被测信号经过多通道逻辑测试探极形成并行数据，送至信号输入比较器，在信号输入比较器中与外部设定的门限电平进行比较，大于门限电平值的信号在相应的线上输出高电平，反之，输出低电平，并对输入波形进行整形。经比较整形后的信号送至采样器

24、，在时钟脉冲控制下进行采样。被采样的信号按顺序存放在半导体存储器中，假设存储器容量为1KB（1024bytes），则能够记录所有输入通道在1024次采样中所得到的信息，采样信息以“先进先出”的原则存放在存储器内。当存储器已存满数据但尚未得到显示命令时，存储器将自动舍弃旧数据，装入新数据。当存储器得到触发要求显示时，将按照先后顺序逐一读出信息，在显示发生器中形成X、Y、Z三个轴向的模拟信号，由CRT按设定的显示方式显示出被测量来。图9-8 逻辑分析仪的组成框图（三）逻辑分析仪的触发方式（三）逻辑分析仪的触发方式逻辑分析仪主要是用于定位系统运行出错时的特定波形数据，通过观察该波形数据来推断该系统出

25、错的原因，从而有针对性地找出解决该错误的方案。逻辑分析仪对被测信号连续采样获得的一系列数据，称为数据流，数据流示意图如图9-9所示。运用逻辑分析仪定位出错波形数据的方法主要有两种方式，一种是通过抓取运行过程中大量的数据，然后在这些数据中通过其他方法来查找出错误点的位置，该方法费时费力，而且受制于逻辑分析仪存储容量，并不一定每次都可以捕捉到目标波形数据；另一种是通过触发的方式在特定波形数据到来时开始捕捉数据，从而精准地定位目标波形数据。图图9-9 数据流示意图数据流示意图数字系统在运行过程中，大多数情况下数据是连续不断的，逻辑分析仪要显示观测的数据必需被存储下来，而逻辑分析仪的储存深度毕竟有限，

26、这相当于在传输带上抽取一定的数据，抽取的数据量取决于逻辑分析仪的存储深度。通过触发的方式，在特定波形数据信号产生的条件下，观测与其相关的信号在该条件产生的前或后时刻的状态。直观表现就是触发位置的设置，如果触发位置设置为跟踪触发开始，则存储器在触发事件发生时开始储存采集到的数据，直到存储器满；如果选择跟踪触发结束，则触发事件发生前存储器一直存储采集到的连续数据，直到触发时停止存储，当存储器满而触发事件尚未发生时新数据将自动覆盖最早存储的数据。由此可知触发的目的在于逻辑分析仪设定什么时侯开始捕获数据，捕获哪些数据。使逻辑分析仪跟踪被测电路的逻辑状态，并在被测电路中用户定义的事件处触发。由一个事件来

27、控制数据获取，即选择观察窗口的位置，称为触发，触发示意图如图9-10所示。为了便于在较小的存储容量范围内采集和存储所需观测点前后的数据，逻辑分析仪设有多种触发方式。图9-10 触发示意图1组合触发组合触发组合触发方式又称为内部触发方式，是指将被测系统的数据字与通过仪器面板上的触发字选择开关人工预置的触发字进行比较，如果系统的数据字与预置的触发字相符，则产生一次触发。组合触发方式是逻辑分析仪一般都采用的触发方式，故又称为基本触发方式。设置触发字时，每一个通道可取0、1、x三种触发条件。“1”表示该通道为高电平时产生触发，“0”表示某通道为低电平时产生触发，“x”表示通道状态为“任意”，亦即通道状

28、态不影响触发条件。各通道状态设置好后，如果被测系统各通道数据同时满足上述条件，则产生触发信号。图9-11为四通道组合触发方式。CH0（1）与CH3（1）表示通道0和通道3组合触发条件为高电平；CH1（0）表示通道1触发条件为低电平；CH2（x）表示通道2触发条件为任意，对触发不产生影响。故触发信号是在CH0、CH1、CH3相与条件下产生的，即触发字为1001或1101（CH0、CH3分别位于触发字的最右边、最左边）。图9-11中，当采集数据流中出现1001或1101时，产生触发脉冲，开始或停止数据采集。若选择跟踪触发结束的方式，则存储器中存入的数据是产生触发字之前各通道的状态变化情况，触发字位

29、于存储器存储队列的最后面，并显示在显示器的最后一行，故又称为终端触发方式。如果触发字选择的是某一出错的数据字，逻辑分析仪即可捕获并显示被测系统出现这一出错数据字之前一段时间内各通道状态的变化情况，即被测系统故障发生前的工作状态，这对于数字系统的故障诊断是很方便的。图9-11 四通道组合触发方式2延迟触发延迟触发在故障诊断时，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，这时可设置一个延迟门，当捕获到触发字后，经一段时间的延迟后再开始或停止数据采集，若选择跟踪触发结束的方式，则存储器中存储的数据就能包括触发点前后的数据，这种触发方式称为延迟触发，其示意图如图9-12所示。延迟触发常用于

30、分析循环程序和嵌套循环程序，也常用于观察跳动性的偶然故障，这是因为该方式能观察到跳动前后的有关信息。图9-12 延迟触发示意图3限定触发限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，为了有选择地存储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，第五个通道只作为触发字约束条件，并不对它进行数据采集、存储、显示，仅仅用它筛选去掉一部分触发字，该方式为限定触发方式。5毛刺触发毛刺触发利用滤波器从输入信号中取出一定宽度的脉冲

31、作为触发信号，可以在存储器中存储毛刺出现前后的数据流，以便于观察和寻找由于外界干扰而引起的数字电路误动作的现象和原因，该方式称为毛刺触发。很多逻辑分析仪为用户提供触发库，使复杂触发事件的设置简单化，保证你精力集中解决测试问题上，而不必花时间去调整逻辑分析仪的触发设置。该库中包含有许多易于掌握的触发设置，可以作为通常需要修改的触发起始点。需要特殊的触发能力只是问题的一部分，除了由错误事件直接触发外，用户还希望从过去的时段去观察信号，找出造成错误的根源和它前后的关系。精细的触发和大的存储深度存储器可提高超前触发能力。6序列触发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

32、与某一项预先设定的字序列（而不是一个字）相符后才触发跟踪数据流。序列触发能比单一触发点更精确地限定要保存的数据。也就是说可使用更精确的数据窗，而不必存储不需要的信息，选择性的保存意味着可只保存较大整体中的一部分。例如，假定我们有一个计算给定数平方的汇编例程，如果该例程不能正确计算平方，我们就告诉逻辑分析仪捕获这一例程。具体做法是先让逻辑分析仪寻找该例程的起点，当它找到起始地址时，我们再告诉它寻找终止地址，并保存两者之间的所有信息，当发现例程结束时，我们告诉分析仪停止状态保存。（四）逻辑分析仪的数据捕获（四）逻辑分析仪的数据捕获从数据探头得到的信号，经电平转换延迟变为TTL电平之后，在采样时钟的

33、作用下，经采样电路存入高速存储器。这种将被测信号进行采样并存入存储器的过程就称为数据的捕获。在逻辑分析仪中，数据采样的方式通常有同步采样与异步采样两种。同步采样采用被测系统时钟脉冲作采样脉冲的采样方式，能保证逻辑分析仪按被测系统的节拍工作，获取一系列有意义的状态，这种逻辑分析仪叫逻辑状态分析仪。异步采样使用逻辑分析仪内部产生的时钟对被测系统的输入数据进行采样，由于逻辑分析仪内部时钟频率一般较被测系统高得多，这样使单位时间内得的信息量增多，提高了分辨力，从而显示的数据更精确。异步采样可以检测出波形中的“毛刺”干扰，并将它存储到存储器中记录下来。采用异步采样的逻辑分析仪称定时逻辑分析仪。值得注意的

34、是异步时钟选择应适宜，时钟过大将会造成失真；时钟过小又会使内存很快溢出。一般应选择被测信号频率的5-10倍。（五）逻辑分析仪的数据存储（五）逻辑分析仪的数据存储逻辑分析仪触发识别电路从输入数据中寻找触发字，当满足条件时就产生触发信号，经过数字延迟后（不采用延迟触发，可视为延迟量等于零），一方面使触发器对写时钟发出“允许”信号，使得数据开始写入RAM；另一方面在触发的瞬间，触发器命令存储计数器开始计数。当计数值等于存储器容量n时，向触发器发出信号，并由后者给写时钟控制发出“禁止”信号，即关掉时钟。逻辑分析仪存储器的大小就表示了逻辑分析仪的存储深度。现代逻辑分析仪存储数据的带宽大多都非常巨大，例如

35、LAB6052型逻辑分析仪的存储带宽为500Mbit/s32即16Gbit/s，但无论是数据传输（MSB2.0数据速率为480Mbit/s）还是数据分析（PC软件）过程，都无法实时完成，因此，逻辑分析仪只能将数据先暂存在存储器中，然后再交给分析器分析。如果需要不间断的捕捉数据流，则要求逻辑分析仪有足够大的存储器以便记录整个事件。存储深度与采样速度密切相关，您所需要的存储深度取决于要测量的总时间跨度和所要求的时间分辨率，单次测量的时间越长、采样频率越高所需求的存储深度就越大。在传统模式下，存储深度采样分辨率=采样时间，这意味着在保证采样分辨率的前提下，大的存储深度直接提高了单次采样时间，即能观察分析更多的波形数据。而在保证采样时间的条件下，则可以提高采样频率，观察到更真实的信号。（六）逻辑分析仪的显示方式（六）逻辑分析仪的显示方式逻辑分析仪将被测数据信号用数字形式写入存储器后，可以根据需要通过控制电路将内存中的全部或部分数据稳定的显示在屏幕上，其显示方式主要有以下几种。1定时显示定时显示定时显示是以逻辑电平表示的波形图的形式将存储器中的内容显示在屏幕上，显示的是