逻辑分析仪(萧奋洛)
逻辑分析仪基础知识
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入门手册
什么时候应该使用示波器?
如果需要一次测量许多信号的“模拟”特点,那么数 字示波器是最高效的解决方案。在您需要了解特定的 信号幅度、功率、电流或相位值或上升时间等边沿指 标时,应选择使用示波器。
在下述情况下使用数字示波器: 在检验模拟器件和数字器件期间,检定信号完整性 (如上升时间、过冲和振铃) 一次在最多四个信号上检定信号稳定性(如抖动和 抖动频谱) 测量信号边沿和电压,评估定时余量,如建立时间/ 保持时间、传播延迟 检测瞬态问题,如毛刺、欠幅脉冲、亚稳定跳变 一次在多个信号上测量幅度和定时参数
时钟模式设置技巧
在设置逻辑分析仪采集数据时,可以遵循一些通用 的指导准则: 1. 定时(异步)采集:采样时钟速率在确定采集分辨率
中发挥着重要作用。任何测量的定时精度总是一 个采样间隔加上制造商指定的其它误差。例如, 在采样时钟速率是 2 ns 时,新的数据样点会每隔 2 ns 存储到采集存储器中。直到下一个采样时钟 时,才会捕获该采样时钟后变化的数据。由于不 知道这 2 ns 中数据变化的确切时间,因此净分辨 率是 2 ns。 2. 状态(同步)采集:在采集状态信息时,与任何同步 设备一样,逻辑分析仪必须在采样时钟前和采样 时钟后,在输入上存在稳定的数据,以保证捕获 正确的数据。
逻辑分析仪拥有多个输入,解决了这个问题。这些仪器 的采集速率和通道数量稳步提高,以跟上数字技术的快 速发展步伐。逻辑分析仪是数字系统开发的关键工具。
示波器和逻辑分析仪之间有许多类似之处和差异。为更 好地了解这两种仪器怎样满足各自的应用需求,有必要 比较一下它们的功能。
图 1. 示波器详细揭示信号幅度、上升时间及其它模拟特点。
第1步 连接
逻辑分析仪简介
逻辑分析仪一、概述1、什么叫逻辑分析仪逻辑分析仪(Logic Analyzer)是一种具有多路输入、能存储数字数据的测试仪器。
由于它能对被测试系统的数字信号进行顺序的取样存储,且测试结果又能按照使用者的要求提供多样显示格式,因此,逻辑分析仪在数字域的实际作用,相当于一个高速电子照相机,能将一个复杂的数字电路多通道的动态信号及时拍摄记录下来。
一般的通用示波器在检查、测试复杂而密集的数字电路,以及实时分析数字系统的运行情况和诊断、寻找系统的故障源等方面,由于输入通道数不足、触发功能单一化等缺点,使得示波器在解决数字电路复杂测试问题上无能为力。
逻辑分析仪,特别是现在采用了微处理器技术的智能化逻辑分析仪,不仅能完成示波器难以完成的各项测试任务,而且容易操作。
他可以通过软件目录来引导执行测量过程中的每一步骤,能提供即时出错信号;显示直观清晰,显示方式灵活多样;能将被测数据进行逻辑判断和存储;特别是它具有各种触发功能,如可用组合(字)、延迟(时钟计数)、序列(字或事件)以及毛刺(glitch)等来触发,有助于迅速解决最困难的问题。
2、逻辑分析仪的分类逻辑分析仪主要分为两大类:逻辑定时分析仪(Logic Timing Analyzer)和逻辑状态分析仪(Logic State Analyzer)。
这两类分析仪的基本结构是相似的,主要区别表现在显示和定时时钟上。
分类的目的是便于用户更好地认识和使用。
逻辑定时分析仪是利用逻辑电平和时间关系图来显示检测信号的。
它可以用内部的时钟控制记录数据,不必与被测系统时钟同步。
这类分析仪主要用于对硬件的检测。
该仪器一般具有锁定功能,最适合检测各种不正常的“毛刺”脉冲,便于进行数字电路与系统的调试与维修。
逻辑状态分析仪直接用“1”和“0”组成数据显示被测值,所显示的每一位与各有关通道的输入数据相对应。
它实质上采用状态表(真值表)的形式显示数据,非常直观,可以迅速从大量数据中发现错误。
逻辑分析仪的原理结构
逻辑分析仪的原理结构逻辑分析仪是一种能够分析和显示数字电路信号的测试仪器。
在数字电路领域,逻辑分析仪是不可或缺的测试工具之一。
本文将介绍逻辑分析仪的原理结构。
原理逻辑分析仪主要基于时序采样分析原理,可以将所测信号数字化后进行采样处理,最后将结果以图形的形式显示出来。
逻辑分析仪测量的信号主要分为两类:同步信号和异步信号。
同步信号是由某种时钟信号控制的,可以通过某个确定的运算周期来反映出输入信号的状态。
而异步信号是不被时钟信号控制的,其运算周期不确定,需要逻辑分析仪进行异步采样处理。
逻辑分析仪可以采集高速的数字信号,同时可以通过外接时钟进行同步输入采样,使得采样更加准确。
逻辑分析仪的适用范围非常广泛,主要包括数字电路设计、数字通信、计算机系统、工业控制等领域。
结构逻辑分析仪主要由以下几个部分组成:1. 采集模块逻辑分析仪的采集模块主要负责将待测信号采集下来,采样的时钟通常由外部时钟源控制。
采样率是一个很关键的参数,它表明逻辑分析仪采样的速度有多快。
采样率越高,逻辑分析仪测量的范围越广,也就是能够分析的信号频率越高。
不过,采样率也会带来困难。
当处理高速信号时,采样率的高低对分析结果的准确性有很大影响。
2. 存储器因为采样离散化后的数据需要进行后续的分析处理,所以逻辑分析仪需要使用存储器来存储采集到的数据。
存储器有两种类型:静态RAM和动态RAM。
静态RAM存取速度较快,但功耗较高,而动态RAM则快速而低功耗。
存储器的大小也是一个关键因素。
存储器越大,逻辑分析仪能够存储的数据量就越大。
3. 分析模块逻辑分析仪的分析模块主要负责将采集到的数据进行分析处理。
分析的方式主要有以下几种:•时序分析:逻辑分析仪会根据采样率将信号离散化,然后对信号进行时序分析,以确定每种信号逻辑状态的出现时间。
•协议分析:协议分析是对通信协议进行分析,以确定信号包含的具体信息。
该功能的实现通常需要设备具有模板匹配的能力。
•时序和状态分析:通过获取时序和状态信息进行数据分析,可以在整个系统中发现异常状态,以便后续进行准确的问题定位和解决。
逻辑分析仪
1绪论1.1 课题研究背景及意义20世纪70年代以来,伴随计算机技术、大规模集成电路、可编程逻辑器件、高速数据信号处理器的迅猛发展,各种数字系统的设计、开发、检测任务越来越多,也越来越复杂了。
数字电路系统所处理的信息都是用离散的二进制来表示,常用“1”来表示高电平,“0”表示低电平,多个二进制位的组合构成一个数据,我们称这一领域是数据域;该领域测试技术即被称为数据域测试技术,简称数据域测试。
在数据域测试的领域中,大多数情况下只在意数据信号之间的逻辑关系和时序关系,缺忽视了实际的具体波形。
对于设计人员来说,若想从大量的数据流中找出一些无规则、隐蔽、随机的错误无异于大海捞针,所以,必须采用一些全新的测试设备才能及时、迅速、准确的解决问题,如逻辑分析仪、仿真器、数据图形产生器、嵌入式开发系统等等。
其中,逻辑分析仪(Logic Analyzer,简称LA)是最基本、最具有代表性的数据域测试仪器。
逻辑分析仪的主要作用是在时钟作用下对被测系统的数字信号进行采集并显示出来,来判断时序正确与否。
与示波器不同,逻辑分析仪没有具体的电压值显示,并且通常只显示两个电压--即逻辑“1”和“0”,因此设定一个电压作为参考是必需的,被测信号通过比较器与参考电压进行比较,比参考电压高的为高电平(即为逻辑“1”),同理,比参考电压低的即为低电平(逻辑“0”),在高电压与低电平之间形成数字波形。
例如:利用100MHZ采样频率的逻辑分析仪对一个待测信号进行检测时,我们设定参考电压为2V,逻辑分析仪平均每10ns就对被测信号采取一个点,高于2V的为逻辑“1”,低于或等于2V的为逻辑“0”,之后“1”和“0”就可以连成一个简单且连续的波形。
在此波形中,设计人员能很方便的找出异常的地方。
总之,逻辑分析仪是一种分析数字化设备软件和硬件的测试仪器,主要用于分析数字系统的逻辑关系,有效的解决了复杂类型的数字系统的检测和故障诊断为题。
随着计算机技术的迅速发展及其广泛应用,计算机上传统的并行和串行接口已经无法满足PC与外部设备之间不断提高的速度和稳定性、易用性的要求,而且给计算机系统的设计带来诸多麻烦,给用户也带来很多不便,限制了计算机的发展。
逻辑分析仪有什么用
逻辑分析仪有什么用
逻辑分析仪是分析数字逻辑关系的一种分析仪器,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。
逻辑分析仪具体的用途是什么呢?下面小编就来具体介绍
一下逻辑分析仪的功能,希望可以帮助到大家。
逻辑分析仪的功能
定时分析
定时分析仪是逻辑分析仪中类似示波器的部分,它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。
定时分析仪首先对输入波形的采样,然后使用用户定义的电压阈值,确定信号的高低电平。
定时分析仪只能确定波形是高还是低,不存在中间电平。
所以定时分析仪就像一台只有 1 位垂直分辨率的数字示波器。
但是,定时分析仪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。
如果你要检验几条线上的信号的定时关系,定时分析仪就是合理的选择。
如果定时分析仪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,定时分析仪却不知道精确的时刻。
最坏的情况下,不确定度是一个采样周期。
跳变定时
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。
使用跳变定时,定时分析只保存信号跳变后采集的样本,以及与上次跳变的时间。
毛刺捕获
数字系统中毛刺是令人头疼的问题,某些定时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。
定时分析可以对输入数据进行有效地。
逻辑分析仪
简单逻辑分析仪DIY何为逻辑分析仪?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。
逻辑分析仪简介
逻辑分析仪简介随着大规模集成电路和微型计算机的发展,现代数字系统已微机化。
微机的引入,一方面使系统的能力大为提高,能完成许多复杂的任务;另一方面,传统的检测设备已不能有效地检测和分析数字系统,特别是微机系统。
这是因为数字系统的数据传输是按空间分布多码位的方式进行的,这些码位组成一定格式的数据。
传输的数据流是以离散时间为自变量的数据字,而不是以连续时间为自变量的波形。
因而在模拟信号分析中的诸如信号幅度等重要参数,在数字信号分析中并不那么重要。
后者重点在于考察信号高于或低于某一门限电平值,以及这些数字信号与系统时间之间的相对关系。
一、数字信号的特点•数字信号一般为多路。
一个字符、一个数据、一组信息及一条指令由按一定编码规则的多位数据组成。
因此,同时传递数字信息要有多根线,这就形成了总线,多个器件都同样“挂”在总线上,依靠一定的时序节拍脉冲同部其工作情况。
•数字信号按时序传递。
•数字信号的传递方式。
数字信号的传递方式可以有串行和并行两种。
并行传递方式是以硬设备换取速度,串行传递方式实质上是以时间换取硬设备。
在远距离的数据传输中,一般采用串行传递方式。
•数字信号的非周期性。
•数字信号频率范围宽。
•数字信号为脉冲信号。
数字系统的失常,多数是属于信号数据流的错误。
就其分析方法而言,数字系统的分析应当列为数据分析范围,而逻辑分析仪就是数据分析仪的典型代表。
二、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:•有足够多的输入通道•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)。
•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。
•具有延迟能力,用以分析故障产生的原因。
•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。
如何正确使用逻辑分析仪
如何正确使用逻辑分析仪逻辑分析仪(Logic Analyzer),是一种常见的电子设备,用于对数字电路进行信号分析和故障诊断。
逻辑分析仪可以帮助工程师准确分析数字信号,找出潜在问题,并帮助修复电路故障。
本文将介绍如何正确使用逻辑分析仪,以帮助读者更好地应用这一工具。
一、选择适合的逻辑分析仪在使用逻辑分析仪之前,首先需要选择适合自己需求的设备。
逻辑分析仪有不同的通道数和采样率等参数,请根据实际需要选择相应的型号。
此外,还要考虑逻辑分析仪的软件兼容性以及使用的便捷性等因素。
二、准备测试电路在使用逻辑分析仪进行测试之前,需要准备好测试电路。
确保电路的连接正确无误,并根据需要给被测电路供电。
三、连接逻辑分析仪将逻辑分析仪与被测电路进行连接。
通常情况下,逻辑分析仪需要与被测电路的信号引脚相连。
使用合适的连接线,将逻辑分析仪的信号线与被测电路连接起来,确保连接牢固可靠。
四、设置逻辑分析仪参数在连接逻辑分析仪后,需要根据测试需求设置合适的参数。
逻辑分析仪通常会提供相应的软件,可以通过软件进行参数设置和数据分析。
根据被测电路的特点和测试目的,设置逻辑分析仪的采样率、采样深度、触发条件等参数。
五、进行信号采样设置好参数后,可以开始进行信号采样。
逻辑分析仪会根据设置的参数进行数据采集,采集到的信号可以用于进一步的分析和诊断。
在信号采样过程中,需要确保采样的时间范围覆盖了所需分析的信号波形。
六、分析和诊断信号采样完成后,可以通过逻辑分析仪提供的软件对采集到的信号进行分析和诊断。
逻辑分析仪通常会提供波形分析、时序分析等功能,可以帮助工程师快速找出问题所在。
通过触发功能,可以将采样波形与特定条件进行比较,从而找出异常信号。
七、故障排除与修复通过分析和诊断,可以确定问题所在并进行相应的修复。
根据分析结果,工程师可以对电路进行调整、更换故障组件等操作,以修复电路故障。
八、记录和总结在使用逻辑分析仪进行测试和分析的过程中,需要及时记录测试结果和分析过程。
逻辑分析仪使用教程
声明: 本文来自分析仪开发手册.pdf)前言一、什么是逻辑分析仪二、使用介绍三、安装说明四、Saleae软件使用方法五、逻辑分析仪硬件安装六、使用Saleae分析电视红外遥控器通信协议七、使用Saleae分析UART通信八、使用Saleae分析IIC总线通信九、使用Saleae分析SPI总线通信十、Saleae逻辑分析仪使用问题和注意事项淘宝地址:(原文件名:21.jpg)前言:工欲善其事,必先利其器。
逻辑分析仪是电子行业不可或缺的工具。
但是由于一直以来,逻辑分析仪都属于高端产品,所以价格居高不下。
因此我们首先要感谢Cypress公司,提供给我们68013这么好的芯片,感谢俄罗斯毛子哥将这个Saleae逻辑分析仪开源出来,让我们用平民的价格,就可以得到贵族的待遇,获得一款性价比如此之高的逻辑分析仪,可以让我们在进行数字逻辑分析仪的时候,快速查找并且解决许多信号、时序等问题,进一步提高我们处理实际问题的能力。
原本计划,直接将Saleae的英文版本使用手册直接翻译过来提供给大家,我花费半天时间翻译完后,发现外国人写的东西不太符合我们国人的思维习惯,当然,也是由于我的英语水平有限,因此,我根据自己摸索这个Saleae的过程,写了一份个人认为符合中国人习惯的Saleae,提供给大家,希望大家在使用过程中少走弯路,快速掌握使用方法,更快的解决自己实际遇到的问题。
由于个人水平有限,因此在文章撰写的过程中难免存在问题和错误,如果有任何问题,希望大家能够提出来,我会虚心接受并且改进,希望通过我们的交流,给越来越多的人提供更加优秀的资料,共同进步。
一、什么是逻辑分析仪:逻辑分析仪是一种类似于示波器的波形测试设备,它通过采集指定的信号,并通过图形或者数据统计化的方式展示给开发人员,开发人员通过这些图形化时序信号按照协议来分析硬件或者软件中的错误。
逻辑分析仪是设计中不可缺少的设备,通过它,可以迅速定位错误,发现并解决问题,达到事半功倍的效果,尤其在分析时序,比如1wire、I2C、UART、SPI、CAN等数据的时候,应用逻辑分析仪解决问题非常快速。
逻辑分析仪-干货
图 1 逻辑分析仪软件界面示例
工作原理简述
将被测系统接入逻辑分析仪,使用逻辑分析仪的探头监测被测系统的数据流,形成并行 数据送至比较器,输入信号在比较器中与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,反之输出低电平时。经比较整形后的信号送至采样器,在时钟脉 冲控制下进行采样。被采样的信号按顺序存储在存储器中。样本数据存在 FIFO 存储器中, 得到显示命令后,按照先后顺序逐一读出信息,按设定的显示方式进行被测量的显示。
逻辑分析仪-干货
概述 ............................................................................................................................... 2 工作原理简述 ............................................................................................................... 2 与协议分析仪的异同 ................................................................................................... 3 深入了解 ....................................................................................................................... 4 关键参数 ....................................................................................................................... 4
逻辑分析仪使用手册
逻辑分析仪使用教程
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一、什么是逻辑分析仪:逻辑分析仪是一种类似于示波器的波形测试设备,它通过采集指定的信号,并通过图形或者数据统计化的方式展示给开发人员,开发人员通过这些图形化时序信号按照协议来分析硬件或者软件中的错误。
逻辑分析仪是设计中不可缺少的设备,通过它,可以迅速定位错误,发现并解决问题,达到事半功倍的效果,尤其在分析时序,比如1wire、I2C、UART、SPI、CAN等数据的时候,应用逻辑分析仪解决问题非常快速。
逻辑分析仪
逻辑分析仪逻辑分析仪是一种常见的电子设备,用于分析和调试电路中的逻辑信号。
它能够帮助工程师诊断电路故障,提高电路的可靠性和性能。
接下来,我将对逻辑分析仪的原理、功能和使用进行详细介绍。
逻辑分析仪的原理是通过将要分析的电路连接到仪器上,通过对电路中的逻辑信号进行采样和分析,最终得出电路中各个信号的波形和时间关系。
逻辑分析仪可以同时采集多个信号,并能够以高速度进行分析和显示。
它通常配有多个触发通道,可以根据用户的设置来触发采样和显示。
逻辑分析仪具有多种功能,包括波形采集、逻辑分析、时序分析、状态机分析等。
在波形采集功能下,它可以对电路中的信号进行实时采样,并以直观的图形方式展示出来。
逻辑分析功能可以对采集到的信号进行逻辑分析,包括与、或、非、异或等逻辑运算。
时序分析可以对信号的时间关系进行分析,包括上升时间、下降时间、延迟等。
状态机分析功能可以将复杂的信号序列转化为有限状态机的形式,有助于工程师理解和调试电路的逻辑关系。
逻辑分析仪的使用非常简单,首先需要将要分析的电路连接到逻辑分析仪上,并根据实际情况设置触发条件。
然后启动逻辑分析仪,在显示屏上即可看到信号的波形和时间关系。
工程师可以通过观察波形和时间关系来判断电路的工作情况,如果发现异常可以通过分析功能来定位故障。
逻辑分析仪在电子设计和维修过程中起到了至关重要的作用。
首先,它能够帮助工程师快速定位电路中的故障点,节省了大量调试时间。
其次,逻辑分析仪的高速采样和分析能力,可以处理复杂的信号和大量数据,帮助工程师分析电路的逻辑关系。
最后,逻辑分析仪还能够记录和保存采集到的数据,方便后续分析和比较。
总的来说,逻辑分析仪是一种非常重要的电子设备,对于电路的分析和调试起到了至关重要的作用。
它可以快速定位电路中的故障点,帮助工程师改进电路的可靠性和性能。
希望本文能帮助读者对逻辑分析仪有更深入的了解。
浅谈逻辑分析仪原理及应用
浅谈逻辑分析仪原理及应用逻辑分析仪(Logic Analyzer)是一种专门用于对数字电路的信号进行采集、分析及显示的仪器。
它主要通过对数字信号的采样和分析,来获取电路中各个信号的波形、通信序列和时间关系等信息,以帮助工程师进行电路故障诊断、信号调试等工作。
逻辑分析仪的工作原理是基于高速采样和数据处理技术,通过对电路中的数字信号进行采样,将采集到的数据传输给计算机进行进一步的分析和显示。
逻辑分析仪通常有多个采样通道,可以同时采集多个信号,并按照时序进行显示。
在采样时,逻辑分析仪一般采用高速时钟来驱动采样,以确保对信号的高时间分辨率。
逻辑分析仪的应用领域非常广泛。
首先,它可以用于电路的调试和故障诊断。
通过对电路中各个信号的波形进行观察和分析,可以帮助工程师找到电路中存在的问题,例如电平不稳定、信号延迟、时序错误等。
其次,逻辑分析仪还可以用于数字通信系统的分析。
例如,对于串行通信协议(如I2C、SPI、UART等),逻辑分析仪可以捕捉通信过程中的各个信号,并将其解码显示出来,帮助工程师检查通信是否正常、数据是否传输正确。
此外,逻辑分析仪还可以用于嵌入式系统的调试、性能分析和验证等方面。
在使用逻辑分析仪时,需要注意以下几点。
首先,需要正确设置采样率和采样深度。
采样率决定了逻辑分析仪对信号的时间分辨能力,采样深度则决定了逻辑分析仪可以捕捉到的信号(波形)的长度。
其次,需要正确设置触发条件。
触发条件用于指定逻辑分析仪在何时开始采集信号,只有当信号满足触发条件时,逻辑分析仪才会开始采集数据。
因此,触发设置的合理与否直接关系到采集到的数据是否有意义。
最后,还需要正确选择逻辑分析仪的连接方式。
逻辑分析仪一般有多种连接方式,如并行连接、串行连接、插针连接等,需要根据实际情况选择合适的连接方式。
总结起来,逻辑分析仪是一种用于数字电路信号分析的仪器,它通过高速采样和数据处理技术,可以获取电路中各个信号的波形、通信序列和时间关系等信息。
逻辑分析仪的工作原理
逻辑分析仪的工作原理逻辑分析仪是利用时钟从测试设备上手记和显示数字信号的仪器,重要作用在于时序判定。
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。
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。
工作原理:是通过它的多路先入先出随机存储器(亦即移位寄存器),在设定的条件下快速写入被测信息,再以慢速读出,经有控处置后在显示器上显示被测脉冲逻辑定时关系。
逻辑分析仪的核心是多路先入先出随机存储器,由各输入通道输入被测数据脉冲序列,并行地依次按原有时序存入随机存储器中。
存满后,后继数据把先存入的数据顶出(使之消失)并连续衔尾存入。
这样,在被测数据流中,存储器始终保管着新的一段数据流。
在规定的指令触发下,存储器停止存入,并将所存内容通过显示发生器和各种掌控电路嘳显示于显示器嘵上。
中介存储器的并行路数(即位数)称为数据宽度;每条路所能存储的数据序列长度称为数据深度。
这两项是逻辑分析仪的重要技术指标。
存储器的前面的输入通道数是由它的并行路数决议的。
比较器中的作用是将外部输入被测信号同逻辑分析仪内部设定的门限电平点进行比较。
当大于门限电平常输出高电平H;反之则输出低电平L,形成非常方正的波形,由于它与真正的输入波形不同,称为伪波形经比较器嘜比较整形后的信号,送至采样电路,在时钟脉冲的掌控下进行采样。
采样有两种方式:①利用时钟脉冲的前沿和后沿进行采样的称为采样方式;②利用时钟脉冲产生窄脉冲,并一直保持到下一个时钟脉冲,用这种新生成的脉冲进行采样的称为锁存方式。
标签:分析仪分析仪。
逻辑分析仪XYZ
逻辑分析仪XYZ图1:Tektronix TDS7404数字荧光粉示波器(DP0)数字示波器图1中显示的数字示波器是普通信号观察中使用的基本工具,该示波器拥有的高采样率(高达20GS/s)和带宽使它能够在一段时间里捕获大量数据点,提供信号转换(边沿)、瞬态事件以及小时间增量测量。
虽然能够与逻辑分析仪观察相同的数字信号,大多数示波器用户更关心模拟测量,比如信号上升、下降时间、峰值振幅以及边沿之间占用的时间等。
/la 1图2图3:Tektronix TLA600系列逻辑分析仪/la 3逻辑分析仪的结构与操作逻辑分析仪与数字信号相连,捕获数字信号并进行分析。
以下为使用逻辑分析仪的4个步骤:1. 探头(与待测系统SUT 相连)2. 设置(时钟模式和触发功能)3. 捕获4. 分析与显示图5显示了一个简单的逻辑分析仪框图。
每个框代表几个硬件与/或软件元件。
框的数量与上述4个步骤相关。
探头逻辑分析仪可同时捕获的大量信号使之区别于示波器。
逻辑分析仪探头用于与待测系统SUT 相连,探头利用内部比较器将输入电压与门限电压相比较,并确定信号的逻辑状态(1或0)。
门限值由用户设定,范围从TTL 级别到CMOS 、ECL 。
逻辑分析仪探头有多种物理形态,有用于点到点故障查找的“夹子状”,也有需在电路板上设置专用连接器高密度、多通道型探头,如图6所示。
探头能够捕获高质量信号,并将对待测系统产生的影响降至最小。
逻辑分析仪探头能够完成下述功能:提供高质量信号并传递给逻辑分析仪对被测系统造成的负载最小适合与电路板及设备以多种方式连接图5:简单逻辑分析仪框图4 /la图6:逻辑分析仪探头提供高密度信号,在维持物理连接的同时将信号传递给测量仪器/la 5逻辑分析仪探头的阻抗(电容、电阻和感应系数)成为待测电路综合负载的一部分,所有探头都具有加载特性,逻辑分析仪探头应将对SUT 产生的负载降至最小,并向分析仪提供精确的信号。
探头电容趋于“拉平”信号跳变边缘,如图7所示。
逻辑分析仪使用教程
声明: 本文来自分析仪开发手册.pdf)前言一、什么是逻辑分析仪二、使用介绍三、安装说明四、Saleae软件使用方法五、逻辑分析仪硬件安装六、使用Saleae分析电视红外遥控器通信协议七、使用Saleae分析UART通信八、使用Saleae分析IIC总线通信九、使用Saleae分析SPI总线通信十、Saleae逻辑分析仪使用问题和注意事项淘宝地址:(原文件名:21.jpg)前言:工欲善其事,必先利其器。
逻辑分析仪是电子行业不可或缺的工具。
但是由于一直以来,逻辑分析仪都属于高端产品,所以价格居高不下。
因此我们首先要感谢Cypress公司,提供给我们68013这么好的芯片,感谢俄罗斯毛子哥将这个Saleae逻辑分析仪开源出来,让我们用平民的价格,就可以得到贵族的待遇,获得一款性价比如此之高的逻辑分析仪,可以让我们在进行数字逻辑分析仪的时候,快速查找并且解决许多信号、时序等问题,进一步提高我们处理实际问题的能力。
原本计划,直接将Saleae的英文版本使用手册直接翻译过来提供给大家,我花费半天时间翻译完后,发现外国人写的东西不太符合我们国人的思维习惯,当然,也是由于我的英语水平有限,因此,我根据自己摸索这个Saleae的过程,写了一份个人认为符合中国人习惯的Saleae,提供给大家,希望大家在使用过程中少走弯路,快速掌握使用方法,更快的解决自己实际遇到的问题。
由于个人水平有限,因此在文章撰写的过程中难免存在问题和错误,如果有任何问题,希望大家能够提出来,我会虚心接受并且改进,希望通过我们的交流,给越来越多的人提供更加优秀的资料,共同进步。
一、什么是逻辑分析仪:逻辑分析仪是一种类似于示波器的波形测试设备,它通过采集指定的信号,并通过图形或者数据统计化的方式展示给开发人员,开发人员通过这些图形化时序信号按照协议来分析硬件或者软件中的错误。
逻辑分析仪是设计中不可缺少的设备,通过它,可以迅速定位错误,发现并解决问题,达到事半功倍的效果,尤其在分析时序,比如1wire、I2C、UART、SPI、CAN等数据的时候,应用逻辑分析仪解决问题非常快速。
逻辑分析仪资料
[编辑本段]逻辑分析仪的定义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L ow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Lo w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。
逻辑分析仪的定义(精)
逻辑分析仪的定义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。
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简易逻辑分析仪作者:萧奋洛王元祥杨志专(华中科技大学)编号:1-59赛前辅导教师:黄瑞光文稿整理辅导教师:肖看摘要本简易逻辑分析仪主要由数据信号发生器、程控逻辑门限设定、数据采集、触发控制、数据处理、波形存储、示波器显示控制和操作面板等功能模块组成。
本逻辑分析仪以单片机AT89C55和FPGA(ACEX1K50)为控制核心,除了实现题目要求的全部功能以外,还采用240×128点阵型液晶实现波形显示和全程菜单操作,采用红外键盘实现全数字控制,使得系统智能化和人性化。
此外,本系统还提供掉电保存和时钟显示等功能,使得系统更加实用。
在软件方面,本系统以多机通信为基础,让多个处理器协调工作,使得系统稳定可靠。
一总体方案论证与设计1 方案比较与选择方案一:采用单片机作为系统控制核心。
这种方案要求单片机除了完成基本处理分析以外,还需要完成8路TTL数据的采集与普通模拟示波器的显示控制。
单片机虽然具备灵活的控制方式,但受工作速率的影响,可能会使示波器显示屏幕抖动和出现明显的回扫线,难以达到题目的要求。
方案二:采用CPLD/FPGA(或带有IP核的CPLD/FPGA)作为系统控制核心。
即用CPLD/FPGA完成信号采集、触发控制与示波器的显示控制,由IP核实现人机交互和信号处理分析。
本方案优点在于系统结构紧凑,有很高的工作速率,但是调试过程繁琐,不利于实现友善的用户交互界面。
方案三:采用单片机与FPGA结合的方式。
即用单片机作为主处理器,完成人机界面、系统控制和触发控制。
用FPGA作为协处理器,完成8路TTL数据的采集与普通模拟示波器的显示控制。
这种方案兼顾了上述两种方案的优点,可以在硬、软件的结合上,使设计达到整体优化的效果。
因此,我们采用方案三。
2 系统设计方案本系统以单片机为主处理器,以FPGA为协处理器,其中FPGA主要完成8路TTL数据的采集与普通模拟示波器的显示控制。
在系统结构上,我们采用总线方式实现单片机对FPGA的控制流传输,使用双口RAM实现大量高速数据流的交换,使系统非常稳定、可靠。
图1给出了本系统的总体框图。
图1 系统框图二 理论分析与参数计算1 多级逻辑门限设定的计算题目要求逻辑门限电压可在0.25~4V 范围内按16级变化。
也即起始电压0.25V 1=a ,末尾电压V 416=a ,根据等差数列理论,其步长为V V V a a n a a d n 25.01525.0411611161=-=--=--=因此,对应的16级逻辑门限电压依次为:0.25V 、0.5V 、…… 3.75V 、4.00V 。
2 存储深度M题目要求示波器上显示8路波形(即行数8=Z ),每行位数bit m 201=,每页存储深度Byte bit Z m M 2082011=⨯=⨯=。
本设计扩展存储页数5=n ,故系统的存储深度为:Byte Byte M M n ni M M i 1002055111=⨯=⨯=⨯===∑3 扫描频率根据人眼的视觉惰性,当场频率Hz f V 48≥时,不产生亮度闪烁感觉。
由于示波器上要显示8路信号(即行数8=Z ),故欲得到稳定的波形显示,行频率为Hz Hz f Z f V H 384488=⨯≥⨯=本设计取场频率Hz f V 50=、行频率Hz f H 400=。
三 主要电路分析与设计1 八路数字信号发生器信号发生器需要有八路信号和一路时钟输出,其输出频率为100Hz 。
在这里使用一片小单片机AT89C2051作为信号发生器。
采用多机通信方式,由主机发送预置数据,信号发生器从机被动接收并产生相应的序列信号。
此外,信号发生器还使用8×8开关矩阵进行通道切换,实现一对一和一对多的波形通道切换控制。
2 通道输入信号调理电路题目要求输入阻抗大于50K Ω,故通道输入前端加一级电压跟随器,然后进入高精度、宽输入电压范围的电压比较器MAX912,整形后输出标准的逻辑信号,电路如图2所示。
同时,为了实现16级可变的逻辑门限电压,我们采用8位D/A 芯片TLC7524构成程控衰减器,5V 基准源AD586作为参考电压,此时D/A 输出电压为V D V D V D Vo IN INREF IN 0195.05256256⨯=⨯=⨯=其中IN D 为输入的数字量,改变IN D 即可改变衰减器的衰减倍数,而步长V d 25.0=,故数字步长△IN D =12。
最后输出作为比较器MAX912的比较电压。
图2 通道输入信号调理电路3 显示驱动电路显示部分主要由锯齿波扫描和信号扫描组成,我们根据需要还扩展了Z 轴的显示控制功能。
(1)由于屏幕上要显示8路波形,因此外部D/A 必须分时复用。
但为了避免回扫线对显示效果的影响,X轴输入与Y轴输入必须保持严格同步,而且DAC还必须具备足够快的转换速率。
因此,为了简化硬件设计,我们选择转换频率为10MHz的双通道高速D/A芯片TLC7528作为信号扫描输出,电路如图3所示。
图3 显示接口电路(2)示波器的Z轴具有亮度调节功能,我们通过控制Z轴的输入电压来实现触发位置的标定和回扫线的消隐。
实验证明:当Z轴输入电压为0V左右时,示波器显示正常波形;当Z轴输入电压为5V左右时,示波器显示灰暗波形;当Z 轴输入电压为10V左右时,示波器显示全灭。
由于我们利用FPGA直接控制Z轴,而FPGA的I/O输出电压为0~3.3V,为此我们在外面必须附加驱动电路。
驱动电路可以采用D/A的方式,但Z轴对小范围的连续电压输入并不敏感,因此我们直接利用比较器和模拟开关,实现对时间轴任意位置的亮、暗、灭三级标定,电路如图4所示。
图4 Z轴输入控制电路4 红外键盘和接收电路本系统采用电视机遥控器作为键盘。
接收部分采用红外接收头接收和单片机AT89C2051解码,然后通过多机通信协议向主机回传键值,进行按键处理。
5 掉电保存电路本系统采用EEPROM芯片24LC64对用户数据进行保存。
由于24LC64具有CI2结构,不仅可以节省宝贵的口线资源,而且有8KByte的存储空间,可以充分满足用户的要求。
四系统软件设计1 FPGA软件部分FPGA主要完成8路数据采集与模拟示波器的显示控制。
而显示控制的难点在于屏幕回扫线的消隐。
为此,我们采取以下措施,达到了彻底清除回扫线的效果。
一方面我们利用模拟示波器的Z轴实现消隐,即在锯齿波波尾通过控制Z 轴的输入电压,使屏幕熄灭,这样可以有效地抑制场回扫线。
另一方面我们将行回扫线移向屏幕两端以外,使屏幕显示非常清晰,其显示控制流程图如图5所示。
Array图5 FPGA显示控制流程图2 单片机软件部分单片机软件主要实现各种触发控制和人机界面。
在本系统中,主机需要通过多机通信协议控制所有从机;通过总线方式与FPGA通信,实现触发控制和显示图6 系统控制流程图控制。
系统控制流程图如图6所示,触发控制流程图如图7所示。
图7 触发控制流程图五测试方法与测试数据1 测试仪器DF1731SD1A直流稳压源 TEKTRONIX模拟示波器FLUKE 17B数字万用表 G6W伟福仿真器2 数字信号发生器的测试信号发生器输出频率为99.7Hz,8位序列完全可调:00000000~11111111。
3 单级触发的测试(当输入信号序列为00000101时)实验证明:当设置触发字为01010000时,系统在01010000位置触发,很好地实现了单级触发的功能;当设置触发字为11010101时,因为序列00000101无法通过移位得到序列11010101,故逻辑分析仪没有触发产生。
4 三级触发的测试(当输入信号序列为00000101时)实验证明:当设置三级触发字分别为XX1X1XXX、XX0X0XXX、XX1X0XXX时,系统在00101000位置触发,很好地实现了三级触发的功能;当设置三级触发字为XX1X1XXX、XX1X1XXX、XX0X0XXX时,因为这个触发条件永远不可满足,故逻辑分析仪没有触发产生。
5 多级逻辑门限设定的测试由于没有能够输出可变门限电压的数字信号序列发生器, 因此我们采用高精度稳压源输出连续可调的直流电压作为数字信号输入,通过比较逻辑门限电压和比较器发生逻辑跳变的最小输入电压,来测定电压比较器的性能。
具体测试数据如表1所示。
表1 多级逻辑门限设定的测试数据由表1可知,比较器发生逻辑跳变的最小输入电压与逻辑门限电压在误差范围内相等。
除了第一级以外,每一级的相对误差基本上都小于3%。
6 系统可实现的功能(1)屏幕上能非常清晰稳定地显示8路信号波形,没有任何回扫线的影响。
(2)时间标志线为细亮垂线,且处于码元正中间,可以实现左右随意移动。
(3)16级逻辑门限设定。
(4)多级触发控制和任意触发位置可调。
(5)触发位置能通过对应位置处的码元波形闪烁来表示。
(6)存储深度加大,可分页显示。
(7)240×128点阵型液晶实现波形显示和全程菜单操作。
(8)红外键盘实现全数字控制。
(9)掉电保存和实时时钟显示。
六误差分析与测试结果1 误差分析本系统的误差主要来源于以下两个方面(1)基准源的不稳定影响了D/A芯片的输出性能,使得每一级逻辑门限电压都存在一定的系统误差。
(2)电源纹波的干扰减小了系统的噪声容限, 从而降低了电压比较器的比较性能。
2 测试结果本系统除了完成题目要求的全部功能以外,还做了很多其他附加功能,有些甚至远远超过指标。
总而言之,本次比赛是很成功的。
AbstractThe system is combined with digital signal generator block, program-control threshold logic setting block, data sampling block, trigger control block, data processing block, waveform storing block, oscilloscope display control block and operating panel block. With core of FPGA(ACEX1K50) and MCU AT89C55, this logic analyzer delivers the basic functions. LCD(240×128) and infrared remote control make user interface more friendly.Additionally, this logic analyzer delivers storing user’s information and displaying time, making system more practical. On the side of software, this system is based on multi-point communication, makes all of the microprocessors work friendly. Additionally, makes the system more stable and dependable.。