现代电子测量-逻辑分析仪

1、现代电子测量、数码域测量、数字系统测量的主要特征、数字信号通常按时间序列传输的信号几乎都是多位传输的信息传输方式多种多样，数字信号的速度变化范围宽的信号通常是一次或非周期性的、数字域测量的仪器、数字信号发生器的逻辑分析器的特征分析器等逻辑分析器、逻辑分析器的发展，1970年代HP公司发表了状态分析器和Biomation公司的定时分析器，随后，状态分析器和定时分析器被集成。 20世纪80年代后半期，的逻辑分析装置变得更复杂，使用也变得更困难。 此外，逻辑分析器与示波器的不同，首先通道数不同，示波器通常可以同时观察最多4个信号的时间波形，但是逻辑分析器具有32136等多个通道的示波器提供了时域波形

2、的完整信息，但是逻辑分析器可以测定模拟数据逻辑分析装置对输入信号进行采样后，根据信号相对于电压阈值的高低存储“1”或“0”的值，逻辑分析装置和示波器的不同，逻辑分析装置有各种各样的显示方式，逻辑分析器中具有完美的触发功能，逻辑分析装置能够有效地检测数字电路中的毛刺，逻辑分析装置中选择什么时候使用逻辑分析器，调整数字系统的运行进行验证同时跟踪和关联多个数字信号的步骤，和跟踪总线中违反时限的操作和检测和分析瞬变状态的嵌入式软件的运行情况。 逻辑分析器使用的五级，第一级：调查硬件系统的常见故障，例如时钟信号和其他信号的波形，信号中是否存在严重影响系统的毛刺信号等故障的第二层：很好地分析硬件系统的各信

3、号的时序必须最充分利用系统资源，消除可以通过时序分析分析的一些故障，逻辑分析器使用的五个等级，第三等级：分析硬件软件的运行情况，保证写入的程序在硬件系统上完全运行第五层：对现有客户系统的软件和硬件进行系统解剖分析，实现对现有客户系统的软件和硬件系统的全面理解和掌握的功能。 逻辑分析器的基本分类、逻辑状态分析器(LSA )逻辑计时器分析器(LTA )的当前逻辑分析基本上具有状态分析和时序分析的功能。 逻辑状态分析和定时分析的不同，定时方式不同：逻辑状态分析时从被测定系统提供数据收集的时钟，例如将CPU的读、写信号用作时钟，CPU执行读、写操作时，LSA显示数据， 即数据收集和被测定系统同步的逻辑

4、定时分析时的数据收集时钟从LTA内部提供，与被测定系统的工作异步，逻辑状态分析和定时分析的不同，显示方式不同： LSA是状态表， 以汇编语言或映射等显示数据流的LTA以时序图的方式显示时序信息，提供逻辑分析装置的基本原理框图、逻辑分析装置的探测器的功能和要求、高质量的信号，并传递到逻辑分析装置。 使用内部比较器比较输入电压和阈值，确定信号的逻辑状态(0或1 )，阈值由用户设定，适用于与电路基板和设备的连接，该电路基板和设备使从TTL电平到CMOS、ECL的范围内的测量系统上产生的电气负载最小。 逻辑分析装置的显示方式，逻辑状态分析装置采用各种状态表和图形显示，逻辑计时器分析装置采用计时器显示。

5、 逻辑分析装置的显示方式、状态表的显示使用各种数字，以表形式显示状态信息。通常，地址和数据总线上的信息以十六进制形式显示，控制总线和其他电路节点上的信息以二进制形式显示，状态表显示：逻辑分析器的显示方式，许多逻辑分析器具有反汇编功能，将收集到的信息翻译成各种微处理器汇编语言源程序并显示。 汇编显示：逻辑分析装置的显示方式，这是坐标显示，x轴表示数据出现的实际顺序，y轴表示由各输入通道构成的数据语的数值。 数据序列图表显示：上图中逻辑分析器输入4个信号，被测量系统是十进制计数器，逻辑分析器的显示方式，如果被监视的是微机系统的地址总线，则该方式显示程序的运行状况。 数据序列图表显示：上图横轴是程序

6、的执行顺序，纵轴是在地址总线上显示的地址代码。 逻辑分析装置的显示方式、地图显示将各数据和画面上的各点连接起来。 数据为8位时，画面左上角的光点可以表示为00，右下角的光点可以表示为FFH，如下图所示继续。 地图显示：如果被测量数据有16位，画面左上角的光点可以表示数据0000，画面右下角的光点可以表示FFFFH，左下角的光点可以表示FF00H，右上角的光点可以表示00FFH。 另外，逻辑分析装置的显示方式、该显示方式能够一次显示分析装置的存储器中存储的数据，根据显示数据的顺序，用大量的线连接而构成一个模式。 数据发生错误时，模式会发生变化。 这种显示方法的优点在于用户可以快速确定数据流的正确

7、性。 根据映射，用逻辑分析装置观察CPU的地址总线时，各点是程序执行中的地址的映射。 上图显示了程序存储和执行图之间的匹配。 逻辑分析装置的显示方式，常见直方图有时间直方图和标签直方图两种。 时间直方图表示各程序的执行时间的分布，通过决定各程序模块和程序整体的最小、最大、平均执行时间，能够找到CPU时间长、效率低、品质低的程序模块。 这是一种很有价值的测量和分析方法，其主要优点是可以进行实时测试分析。 直方图显示：逻辑分析装置的显示方式，下图表示由M1240、CLEAR、DASH、DELAY程序模块构成的软件的执行状况。 直方图显示：从图表可以看出，执行DELAY和DASH程序几乎花费了CPU

8、的所有时间。 另外，逻辑分析装置的显示方式、标签直方图也称为地址直方图。 逻辑分析装置反复测量并统计各地址范围内事件发生的次数，最后以直方图形式显示测量结果。 另外，直方图显示：上图表示与上例相同的程序的标签直方图，与时间直方图的结果一致。 另外，逻辑分析装置的显示方式、标签直方图也称为地址直方图。 逻辑分析装置反复测量并汇总各地址范围内事件发生的次数，最后以直方图形式显示测量结果。 另外，直方图显示：上图表示与上例相同的程序的标签直方图，与时间直方图的结果一致。 逻辑检测器的显示方式，一个画面分成两个窗口显示。 下一个窗口显示反汇编的微处理器的汇编语言源程序，而该窗口显示该微处理器的同一时间

9、的高分辨率时序图。 因为顶部和底部两个窗口的模式在时间上是相关的，所以可以同时考虑电路的定时和程序的执行，同时调试硬件和软件。 时序图和源程序的同时显示：逻辑分析装置的显示方式、时序图和源程序的同时显示：逻辑分析装置的显示方式、源代码的调试显示，能够将源代码与命令跟踪历史建立关联，提高程序的调试效率。 指令一执行，用户就能马上看到实际的过程。另外，通过源代码的调试，逻辑分析器的触发方式，所测量的数据流通常很长，但由于逻辑分析器内的存储器深度有限，测试时经常对数据流中的某个部分感兴趣，在观察窗口中观察该“感兴趣的数据片段” 角色：逻辑分析装置的触发方式、触发字：逻辑分析装置中，设定一个或多个数据

10、字或事件取得观测窗口，设定观测窗口的数据字称为触发字。 跟踪：逻辑分析仪识别到测量的数据流中的触发字后，就开始收集和积累观测窗口中的数据，开始跟踪。 触发：识别触发字，引起跟踪的动作称为触发。 基本名词：逻辑分析器的触发方式、触发结束跟踪方式：发生触发字时，停止跟踪，将触发前的数据存储在逻辑分析器的内存中，触发字显示在内存队列的最后，监视器的最后。 基本触发：逻辑分析装置的触发方式、触发开始跟踪方式：发生触发字时，开始跟踪(蓄积)数据流的内存中装满数据后，停止跟踪。 因此，在分析器的内存中存储触发的数据，触发字位于内存队列的开头，显示在显示器的第一列。 基本触发：逻辑分析装置的触发方式，中间触

11、发方式：存储器存储触发字前后一半的数据，触发字位于存储器的中间。基本触发：逻辑分析装置的触发方式、延迟触发：存储器存储了触发字之后，延迟的数据、基本触发：逻辑分析装置的触发方式仅在采样数据与某一预先设定的触发字序列(不是触发字)一致的情况下进行跟踪另外，序列触发：序列触发、逻辑分析装置的触发方式可通过将两阶段序列触发和延迟触发组合起来构成各种的触发方式。 在复杂的软件中经常使用多级别的序列触发器。 另外，顺序触发：逻辑分析装置触发方式，在第9次的I循环、第8次的j循环后的第7次的k循环中，当请求检查状态2841以后的程序的执行状况时，逻辑分析装置应识别的触发字序列是第2840次28AE 9次2

12、8 a5 在计数触发：逻辑分析装置的触发方式、跟踪触发模式中，被测定系统的地址代码被指定为触发字，逻辑分析装置仅收集并存储与这些指定的地址对应的数据。 例如，触发字为28A0H，在此模式下，只有在地址总线上出现28A0H时，才检索数据总线上的数据。 为了总是扩大跟踪范围，如果将触发字的一部分位设为任意状态(x )，将28X0H设为触发字，则逻辑检测器会跟踪2800H、2810H、2820H、28F0H。 跟踪触发：逻辑分析装置的触发方式、触发限定对触发字赋予一定的限定条件，仅在限定条件为“真”的情况下识别触发字，在其他的情况下，限定条件为“假”的情况下，即使发生触发字也不发生触发。 触发限定：

13、逻辑分析装置的触发方式、触发限定：逻辑分析装置的触发方式、交互式触发是时序分析信道和状态分析信道之间的相互触发。 典型的交互触发包括三种方法：在状态或定时通道中识别触发字，两个通道同时触发，其中一个通道识别出触发字1，另一个通道识别出触发字2时两个通道都识别触发器的并行触发器在两个通道的各自触发字满足时发生。 交互触发：逻辑分析装置的触发方式、“非”触发：在识别触发字1后，延迟n个时钟或事件后没有出现触发字2时，发生触发。 or触发：识别几个触发字中的任一个时发生触发，显示为“触发字1触发字2 ”。 间隔时间过长的触发：如果两个脉冲的间隔时间超过规定时间，则在识别第二个脉冲时触发。其他触发方式

14、：逻辑分析装置的定时方式、逻辑状态分析装置利用外部的定时，仅提供状态和状态序列信息的逻辑定时分析装置利用内部定时，不能识别状态序列，提供时间信息的逻辑定时分析装置不是实际的被测定信号的波形，而是， 仅显示逻辑状态的时间变化，不反映被测定信号的振幅、边缘、过冲、噪声等模拟量，逻辑分析装置的时序方式利用设备内部的时钟对数据进行采样，因此时间分辨率等于时钟周期Tp，如果提高分辨率，则时钟频率为了合理地满足分辨率和足够长的观察时间两者的要求，采样时钟频率一般选择被测量系统的数据速率的510倍。 逻辑分析装置的时序方式、毛刺的检测：大多数逻辑分析装置在信号线上设置专用的毛刺检测电路，扩大到可以检测狭窄脉

15、冲(毛刺)的最小宽度，以提高采样率的方法不检测毛刺。测量信号发生器(信号源)、现代电子测量、信号源、应用：信号源用于产生不同的频率、不同的波形。 信号源、信号源分类：按频率范围：超低频率、低频、高频、微波(包括毫米波、x光波)等。 信号源、信号源被分类为：输出波形分： 正弦波信号发生器和非正弦波信号发生器。 非正弦波信号发生器还可包括脉冲信号发生器。 函数信号产生器、扫频信号产生器、数字序列信号产生器、图形信号产生器、数据、振幅调制(AM )、频率调制(FM )、相位调制(m )、脉冲调制(PM )和数字调制(DM )、噪声信号产生器等。信号源、信号源分类：信号源、信号源分类：按工作原理分类：

16、按LC源、锁相环和有合成源的信号输出分类：略频、扫描源等。信号源、信号源的基本配置：信号源、信号源的主要技术：使用该技术中的大量晶体，并且通过混合、倍频、分频、滤波等方式对频率进行加、减法、乘法和除法，以获得所需的最终频率。 特点：工作可靠，频率转换速度快。 缺点：频率发生过程中使用很多混频器、分频器和窄带滤波器，存在电路体积庞大、难以集成等缺点，而且寄生信号难以去除，目前商品化频率合成器很少采用。 信号源、信号源所采用的主要技术：间接频率合成(采用锁相环)，输出频率与输出人的基准频率的关系： Fo=NFr式，Fo是VCO的输出频率n是可变分频器的分频比Fr是输入参考振荡器的频率。 环路的最小

17、频率增加等于Fr。 信号源、信号源所采用的主要技术：数字锁相环的优点：输出频率的长期稳定性提高到与参考振荡器相同的水平，参考振荡器通常采用长期稳定性指标好的晶体振荡器的频率变化通过可变l/N分频器进行，容易实现程序的滤波器少注意：直接合成方式的频率稳定性也依赖于所使用的晶体，但多数直接合成方式采用多种晶体，这种情况下，其指标依赖于这些晶体指标的和。 由于频率稳定性指标(包括相位噪声指标)依赖于多个结晶，结果是依赖于最差的结晶，因此降低了该指标。 信号源、信号源的主要技术：直接数字频率合成：产生正弦波的最简单方法是PROM和DAC，寄存器和地址计数器，通过时钟频率控制可以得到正弦波。 为了容易改变输出频率，可采用相位求和振荡器以使输出频率与时钟频率与相位的增量的乘积成比例。信号源、信号源所采用的主要技术：小数分频技术：小数分频技术基于整数分频。 如从方程Fo=NFr中可以理解的，在方程右边的n值不仅具有整数而具有小数部分的情况下，分辨率可以小于基准频率。 小数分频器面临的最大问