数据域测量与仪器.pptVIP

图9.6程序执行的矢量图显示图9.7程序执行的映射图第9章数据域分析测试技术第9章数据域分析测试技术第9章数据域分析测试技术9.1数据域分析测试的特点、方法与仪器9.2数字电路的简易测试9.3逻辑分析仪9.1数据域分析测试的特点、方法与仪器.1.1数据域分析测试的特点图9.1表示数据域分析与时域分析、频域分析的比较。1图9.1时域、频域与数据域分析的比较2时域分析；(b)频域分析；(c)数据域分析 与传统测试相比，数据域测试有以下特点： （1）数字信号通常是按时序传递的。 数字系统的正常工作，要求其各个部分按照预先规定的逻辑程序进行工作，各信号之间有预定的逻辑时序关系。测量检查各数字信号之间逻辑时序关系是否符合设计是数据域分析测试的最主要任务。 （2）数字系统中信号的传递方式多种多样。 从宏观上来讲，数字信号的传递方式分为串行和并行两大类；但从微观上来讲，不同的系统、系统内不同的单元，采用的传递方式都可能不同，即便是采用同一类传递方式（串行或并行），也存在着数据宽度（位数）、数据格式、传输速率、接口电平、同步/异步等方面的不同。数字设备的工作是时序的，在执行一个程序时，许多信号只出现一次，或者仅在关键的时候出现一次（例如中断事件等）；某些信号可能重复出现，但并非时域上的周期信号，例如子程序例程的调用等。分析时经常需要存储、捕获和显示某部分有用的信号，因此若利用诸如示波器一类的测量仪器难以观测，也更难以发现故障。（3）数字信号往往是单次或非周期性的。01即使在同一数字系统内，数字信号的速率也可能相差很大，如外部总线速率达几百Mb/s、内核速率达数Gb/s的中央处理器与其外部的低速打印机、电传机、键盘等。（4）被测信号的速率变化范围很宽。0201由于被测数字信号的速率可能很高，各通道信号的前沿很陡，其频谱分量十分丰富。因此，数据域测量必须能够分析测量短至ps级（10-12s）的信号，如脉冲信号的建立和保持时间等。（5）数字信号为脉冲信号。02通常，数字信号只有“0”、“1”两种电平，数字系统的故障不只是信号波形、电平的变化，更主要的在于信号之间的逻辑时序关系，电路中偶尔出现的干扰或毛刺等都会引起系统故障。（6）被测信号故障定位难。9.1.2数据域分析测试的方法数据域分析测试的目的一是确定系统中是否存在故障，称为合格/失效测试，或称故障检测；二是确定故障的位置，称为故障定位。9.2.1逻辑笔1逻辑笔的原理逻辑笔主要用于判断某一端点的逻辑状态，其原理框图如图9.2所示。29.2数字电路的简易测试图9.2逻辑笔的原理框图逻辑笔的应用在PULSE状态下，逻辑笔还可用于对正、负脉冲的测试。逻辑笔对输入电平的响应如表9.1所示。表9.1逻辑笔对输入电平的响应01040203通过用逻辑笔对被测点的测量，可以得出以下四种之一的逻辑状态：逻辑“高”：输入电平高于高逻辑电平阈值，说明这是有效的高逻辑信号。逻辑“低”：输入电平低于低逻辑电平阈值，说明这是有效的低逻辑信号。（3）高阻抗状态：输入电平既不是逻辑低，也不是逻辑高。脉冲：输入电平从有效的低逻辑电平变到有效的高逻辑电平(或者相反)。9.2.2逻辑夹逻辑笔在同一时刻只能显示一个被测点的逻辑状态，而逻辑夹则可以同时显示多个被测点的逻辑状态。在逻辑夹中，每一路信号都先经过一个门判电路，门判电路的输出通过一个非门驱动一个发光二极管。当输入信号为高电平时，发光二极管亮；否则，发光二极管暗。9.3逻辑分析仪9.3.1逻辑分析仪的特点逻辑分析仪具有以下特点：具有足够多的输入通道，这是逻辑分析仪的重要特点。存储记忆功能。极高的定时、状态速率。丰富的触发功能。灵活而直观的显示方式。01驱动时域仪器的功能。02限定功能。表9.2对逻辑分析仪与模拟示波器进行了简要比较。表9.2逻辑分析仪与模拟示波器的简要比较9.3.2逻辑分析仪的分类与组成逻辑分析仪的分类根据显示方式和定时方式的不同，逻辑分析仪可分为逻辑状态分析仪和逻辑定时分析仪两大类，其基本结构是相同的。逻辑状态分析仪逻辑状态分析仪主要用于检测数字系统的工作程序，并用字符“0”和“1”、助记符或映射图等来显示被测信号的逻辑状态。这能有效地解决系统的动态调试问题。上述两类分析仪的显示如图9.1（c）所示，虽然在显示方式、功能侧重上有所不同，但其基本用途是一致的，即可对一个数据流进行快速