逻辑分析仪数据导出功能介绍

2. 功能描述...................................................................................................................2
2.1
原始数据的导出 ....................................................................................................... 2
2.2
协议解析数据的导出 ............................................................................................... 3
3. 数据导出功能应用...................................................................................................4
图 2.2 导出数据格式设置
“导出设置”可以设置输出数据 CSV 的文件内容与数据格式。“导出时间”即在输出每
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一行采样数据时，都添加该数据点的时间信息；“压缩”、“不压缩”是对采样数据而言的。 由于采样时钟较快，而采集信号变化率较低，则在多个采样时钟下，所采样得到的“信号\ 总线”数据是一致的，此时数据可以被压缩。当选择压缩数据时，将会在“信号\总线”数 据发生变化时，将数据与时间信息予以输出，而数据无变化时则予以忽略；当选择不压缩数 据时，将会把每一个采样时钟采样所得的数据予以输出。在应用上来说，“压缩数据”便于 阅读与观看，“不压缩数据”便于第三方软件分析。
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图 2.5 UART 数据捕获、解析以及数据导出示意图
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3. 数据导出功能应用
在日常电路调试中，逻辑分析器凭借其强大的数据捕获能力能有效地准确地采样到数字 信号，下面以简单的 ADC 信号的捕获来阐述一下数据导出功能的应用。
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1. 引言
广州致远电子有限公司出品的 LAB 系列逻辑分析仪，拥有强大的数据采集能力，采样 率最高可达 5GHz，存储深度最大为 2Gbits。逻辑分析仪上位机 zlgLogic 软件，具有丰富的 插件分析与触发功能，可轻松完成日常应用中数字信号的调试与检测工作。
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逻辑分析仪应用从入门到精通(三十三)
（一） 逻辑分析仪数据导出功能介绍 TN01010101 V1.00 Date:2014/07/10
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类别 关键词 摘要
内容 逻辑分析仪、数据导出
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修订历史
版本 V1.00
日期 2014/07/10
本文使用的是 8bit 的 ADC，将逻辑分析仪 PODA 口的 0-7pin 分别连接到 ADC 的数据 输出 D0-D7 上，然后设置好 zlgLogic 上的采样率、存储深度等参数，点击捕获，然后选择 “文件”|“导出为 CSV 文件”。
在这过程中，有两方面需要注意。首先是采样设置问题：由于逻辑分析仪采样 8 位宽度 的数据，为了能使所有信号都能满足建立保持时间要求，采样时最好使用同步采样，不然数 据会出现毛刺，若调试板中无同步采样时钟输出，则在采样参数设置时选择“数字滤波”。 在数据导出时，不能选择“数据压缩”，因为进行 FFT 需要等时间间隔的样本点。
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目录
1. 引言...........................................................................................................................1
2.1.2 原始数据的 CSV 文件导出
在 zlgLogic 的主界面上，选择“文件”|“导出为 CSV 文件”，即可选择该功能。在此 种模式下，软件会将用户所定义的总线数据予以导出，导出文件为以逗号分隔数据的 CSV 文件。
在此模式下，可选择保存数据的时间范围与数据格式，“范围设置”与上文一致，在此 不再重复。
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2. 功能描述
zlgLogic 软件为用户提供两个层次的数据导出功能。第一层次是原始的采样数据，即在 用户设定的采样信号、采样速率、采样深度下逻辑分析仪所采集到的 0/1 数据，当几根信号 线组成总线时，数据会以总线的形式予以导出；第二层次是在协议解析基础上的数据导出， zlgLogic 提供了丰富的协议解析功能，该功能可以将协议解析后的协议内容给予导出。
图 3.1 输入信号频率 1.514k，采样率 50KSa/s，样本点 512K 的频谱图
可求得 SNR=39.71dB，SFDR=48.0dBC，THD=-50.12dB。
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2.1 原始数据的导出
原始数据的导出，在使用上有两种导出格式：二进制文件与 CSV 文件格式。
2.1.1 原始数据的二进制文件导出
在 zlgLogic 的主界面上，选择“文件”|“导出为二进制文件”，即可选择该功能。在此 种模式下，软件会将所有的通道的数据，组成相应的字节数据予以导出，导出的文件为纯二 进制的 bin 文件。为了便于理解这一点，可以将软件自带的 8051 时序文件打开，在总线设 置对话框里新建一条名称为 ALL 的总线，把所有位都选上。可以看到 ALL 总线的第一个值 是 0xFFF6IE0C，而二进制文件的前四个字节是 0x0C，0x1E，0xF6，0xFF。
2.1.1 原始数据的二进制文件导出 ...........................................................................2
2.1.2 原始数据的 CSV 文件导出 .............................................................................2
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4. 总结
逻辑分析仪在电路调试过程中，是一款很好的调试工具，强大的采样能力与协议分析功 能为调试提供了极大的方便，而本文所描述的数据导出功能，将有力地将调试扩展到第三方 软件，如 Excel、Matlab，方便用户发现与查找问题，分析数据。
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图 2.1 逻辑分析仪采集的数据与导出二进制文件的格式
在此模式下，可选择保存数据的时间范围，从“标签”或“时间”两方面限定范围。 “标签”是系统或用户在软件界面数据段上标识的位置点，由系统自动生成或用户 放置，默认情况可选择“数据开始”、“T”、“M1”、“M2”、“数据结束”这几个标签， 标签“T“标识触发位置。当用户手动添加其他标签时，亦可选择此些标签。 “时间”即是屏幕所采集数据的时间属性，可直接选取感兴趣的时间段数据。
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3.1 ADC 信号的分析
ADC，即模拟-数字转换器，可以将模拟信号转化成计算机可以识别的数字信号。ADC 转化的过程中，由于量化误差、时钟抖动、电源噪声等多种因素影响下，导致转化后的数据 与实际信号有一定的偏离。此偏离可以使用信噪比(SNR)、最大动态范围(SFDR)、总谐波失 真(THD)等指标来衡量。对 ADC 采样后的数据进行快速傅里叶变换（FFT），经过简单计算 便可得到如上指标。下文将利用 zlgLogic 的数据导出功能，求取 ADC 性能指标。
3.1
ADC 信号的分析 .....................................................................................................4
4. 总结...........................................................................................................................5
在 zlgLogic 软件界面上，选择“工具”|“插件分析器”中，在弹出的窗口中勾选”UART 总线分析”，然后点击左下角的“设置”。在弹出的“Uart 设置”窗口中，在右下角可观察到 如下窗口：
图 2.4 协议解析数据导出设置
勾选“保存为 CSV 文件”后，便可选择 CSV 文件保存的路径。 软件会将采样深度内的数据全部解析后的数据，添加上时间信息然后保存在文件中。这 样使用第三方软件，例如 Excel 就可以很方便地打开与查找数据。
zlgLogic 软件还提供了数据导出功能，方便用户的二次开发与使用测量数据。使用此功 能，用户可在 LAB 系列逻辑分析仪所采集数据的基础上，运用丰富的第三方数据分析与处 理软件，对数据进行高效地分析与检查。
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得到 CSV 数据后，就可以使用第三方软件对数据进行分析。本文使用 Matlab 软件对该 数据进行 FFT 变换。将 CSV 数据导入到 Matlab 数据区内，然后调用 fft 函数，立马得到各 频率点下信号能量的分布。根据 SNR、SFDR、THD 等指标的定义，求得基波有效值、最大 谐波有效值、前 6 次谐波有效值和后，进行简单的相除求对数，即可得到以上指标。下图是 FFT 变换后的频谱图。
当将下图波形导出为 CSV 文件时，结果如下：
图 2.3 导出有时间信息压缩数据时的 CSV 文件数据
2.2 协议解析数据的导出
广州致远电子 LAB 系列逻辑分析仪支持包括 UART、IIC、SPI 在内的数十种协议解析 与触发，极大地方便了客户调试带有协议的数字信号。zlgLogic 软件目前支持协议的解析与 显示，但不支持协议解析后数据的查找，而协议解析后数据的导出功能则在某一程度上解决 了这一问题。下面以 UART 为例描述下此操作的过程。