《电子测量技术基础》课件_第7章 逻辑分析仪.pptxVIP

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XXX学院;;※数据域测试

多个二进制位组成一个二进制数，通常称之为数据域。对数据域进行测试的技术即称之为数据域测试。

※逻辑分析仪（LogicAnalyzer：LA）

是最主要的数据域测试仪器，其主要功能是在时钟信号作用下对被测系统数字信号进行采集、显示，用以判断其时序关系，从而对数字系统故障进行检测和诊断。;7.1.1发展历程;后来伴随着计算机技术、信号处理技术、软件技术等快速发展，逻辑分析仪的发展经历了四代。;;1、按照工作特点分类

(1)逻辑状态分析仪

[LogicStateAnalyzer]

逻辑状态分析仪主要用于监测数字系统的工作程序，用“0”和“1”来显示被测数字信号的逻辑状态，用于对数字系统运行状态进行分析。

它与被测数字系统同步工作，主要用于系统的软件功能测试，通常可检测出数字系统的逻辑状态。;2、按照结构特点分类

(1)独立式逻辑分析仪

将所有的硬件功能模块、运算管理模块、测试应用软件等集合于一台仪器中，只要输入数字信号，便可独立对其进行逻辑分析，而不需要外部其他设备（如：通用计算机）和软件（如：测试应用软件）的配合。

独立式逻辑分析仪是早期逻辑分析仪类型。;逻辑分析仪是一种类似于示波器的波形测试设备，用于采集和显示多路数字信号波形，其最主要作用在于多路信号之间的时序判定。

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，形成二进制数字波形。

逻辑分析仪可以测量硬件电路工作时的逻辑电平状态（高或低），并加以存储，用图形的方式直观地表达出来，便于用户检测和分析电路设计（硬件设计和软件设计），从而可以迅速地定位错误、解决问题，达到事半功倍的效果。;例如：一个待测信号使用200MHz采样速率的逻辑分析仪，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???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。;;7.1.4应用领域;图7-1为常见的逻辑分析仪的硬件原理框图，主要由探头和主机两大部分构成。其中，主机部分又由输入比较器、存储器、时钟电路、触发电路、控制部分以及键盘、鼠标、显示器等部分组成，各部件基本功能说明如下。;;;3、存储器

存储器用于存储比较器的比较结果，并将数据发送给控制系统进行数据处理和显示。存储器容量越大，一次记录的波形时间就越长。

存储器的容量（也称为“深度”）通常用点数来表示，一般指每通道的存储点数，也有厂家指所有通道总共的存储点数。;4、时钟电路

时钟电路用于对输入信号进行数据采集和存储，根据需要可选择外部时钟或者内部时钟。

根据采样时钟来源的不同，逻辑分析仪可以有两种工作模式。当使用内部时钟时叫定时模式（Timing），也叫异步分析，通常用于电路的时序关系分析，定时模式通常要求采样时钟是被测信号速率的5～10倍才能有比较好的显示效果；当使用外部时钟时叫状态模式（State），也叫同步采样，采样时钟一般来源于被测电路的工作时钟，通常用于电路的功能性分析，状态模式下采样时钟一般和被测信号的数据速率一样（也可以双边沿采样）。;;8、显示器

显示器用于显示采集到的原始数据和数据分析结果。

测试时，根据需要同时测试的信号数量可以选择不同通道数的主机和探头，根据需要测试信号的快慢可以选择不同采样速率的主机和不同带宽的探头。;逻辑分析仪的工作过程就是数据采集、存储、分析、显示的过程。由于采用数字存储技术，可将数据采集和显示分开进行，也可同时进行。必要时，对存储的数据可反复显示，以方便对问题的深入分析和研究。

测量时：

首先用逻辑分析仪的探头监测被测数字系统的数据流，形成并行数据并送至比较器；被测信号在比较器中与事先设定的阈值电平进行比较，大于阈值电平的信号在相应的线上输出高电平，反之输出低电平，形成逻辑信号；

经比较、整形后的逻辑信号送至采样器，在时钟脉冲控制下进行采样，并按顺序存储在存储器中；采样信号按照“先进先出”原则存储在存储器中，得到显示命令后，则按照先后顺序逐一读出，按设定的显示方式进行被测信号的显示。;;(2)状态分析模式

状态