邏輯分析儀基礎簡介
一、邏輯分析儀的產生和發(fā)展
20 世紀 70 年代初研制出微處理器,出現(xiàn) 4 位和 8 位總線,傳統(tǒng)示波器的雙通道輸入無法滿足 8bit 的觀察。微處理器和存儲器的測試需要不同于時域和頻域儀器,所以數(shù)域測試儀器應運而生。當時的 HP 公司推出狀態(tài)分析儀和 Biomation 公司推出定時分析儀(兩者最初很不相同)之后不久,用戶開始接受這種數(shù)域測試儀器作為最終解決數(shù)字電路測試的手段,不久狀態(tài)分析儀與定時分析儀合并成邏輯分析儀。
20 世紀 80 年代后期,邏輯分析儀變得更加復雜,使用起來也更加困難。例如,引入多電平樹形觸發(fā),以應付條件語句如 IF 、 THEN 、 ELSE 等復雜事件。這類組合觸發(fā)必然更加靈活,同時對大多數(shù)用戶來說就不是那樣容易掌握了。
邏輯分析儀的基本發(fā)展趨勢是計算機與儀器的不斷融合。在 PC 機平臺上使用 Windows ,只要給定正確的軟件和相關工具,即可通過互聯(lián)網進行遠程控制,從目標文件格式中提取源碼和符號,而且處理器可運行各種控制操作。
二、邏輯分析儀的分類
目前市場上邏輯分析儀有兩類,一類是獨立式邏輯分析儀,主要供應商有安捷倫和泰克;另一類是價格相對低廉的基于PC的虛擬邏輯分析儀(VI),主要供應商為美國國家儀器公司( National Instruments ,NI),主要產品為圖形化測試測量編程軟件 LabVIEW 。傳統(tǒng)上,在PC上運行的 LabVIEW 軟件被稱為虛擬儀器,但隨著 LabVIEW RT 的推出,這些 VI 可以在多種設備上運行,如便攜式儀器、工業(yè) PC 或基于 Web 的儀器等。
在中國也有一些生產邏輯分析儀的廠家,但大部分是虛擬儀器,由于進口的獨立式邏輯分析儀的價格昂貴,國內很需要一款獨立便攜、使用簡單的邏輯分析儀,向臺灣生產的,北京海洋推出的一款邏輯分析儀就比較適合國內市場。
三、邏輯分析儀的主要技術指標
1、邏輯分析儀的通道數(shù)
在需要邏輯分析儀的地方,要對一個系統(tǒng)進行全面地分析,就應當把所有應當觀測的信號全部引入邏輯分析儀當中,這樣邏輯分析儀的通道數(shù)至少應當是:被測系統(tǒng)的字長(數(shù)據總線數(shù))+被測系統(tǒng)的控制總線數(shù)+時鐘線數(shù)。這樣對于一個 8 位機系統(tǒng),就至少需要 34 個通道?,F(xiàn)在幾個廠家的主流產品的通道數(shù)也高達 340 通道,例 Tektronix 等,市面上主流的產品是 34 通道的邏輯分析儀,用它來分析最常見的 8 位系統(tǒng),像北京海洋最新推出的 OLA 系列邏輯分析儀就是 34 通道的。
2、定時采樣速率
在定時采樣分析時,要有足夠的定時分辨率,就應當有足夠高的定時分析采樣速率,但是并不是只有高速系統(tǒng)才需要高的采樣速率,現(xiàn)在的主流產品的采樣速率高達 2GS/s ,在這個速率下,我們可以看到 0.5ps 時間上的細節(jié)。
3、狀態(tài)分析速率
在狀態(tài)分析時,邏輯分析儀采樣基準時鐘就用被測試對象的工作時鐘(邏輯分析儀的外部時鐘)這個時鐘的最高速率就是邏輯分析儀的高狀態(tài)分析速率。也就是說,該邏輯分析儀可以分析的系統(tǒng)最快的工作頻率?,F(xiàn)在的主流產品的定時分析速率在 300MHz ,最高可高達 500MHz 甚至更高。
4、邏輯分析儀的每通道的記錄長度
邏輯分析儀的內存是用于存儲它所采樣的數(shù)據,以用于對比、分析、轉換(譬如將其所捕捉到的信號轉換成非二進制信號)。
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