电子测量论文频谱分析仪Word格式.docx
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指导老师：
廖天发
日期：
2013年5
关于逻辑分析仪的分析
摘要
通过对逻辑分析仪的学习，从而对逻辑分析仪进行一个较简洁的分析。
逻辑分析仪随着大规模集成电路的微型计算机技术的发展，也在不断的更新技术和发展。
它能胜任微处理机的引入而带来的一些问题。
能有效的找到复杂的数字系统中出现的故障。
关键词：
分析工作原理特点触发
Ontheanalysis
ofthelogicanalyzer
Abstract
Throughthestudyoflogicanalyzer,thusamoreconciseanalysisoflogicanalyzer.Logicanalyzerwiththedevelopmentoflargescaleintegratedcircuitofmicrocomputertechnology,andconstantlyupdatetechnologyanddevelopment.Itcandosomeoftheproblemsoftheintroductionofthemicroprocessor.Andcanfindeffectivecomplexfaultindigitalsystem.
Keywords：
analysisWorkingprincipleCharacteristictrigger
目录
第一章概述-6-
第二章示波器与逻辑分析仪的区别-7-
1、示波器：
-7-
2、逻辑分析仪：
第三章逻辑分析仪的特点-8-
第四章逻辑分析仪的分类-8-
1、逻辑状态分析仪-8-
2、逻辑定时分析仪-9-
第五章辑分析仪的基本工作原理-9-
第六章主要工作方式-10-
1、数据的采集方式-10-
2.触发与跟踪方式-11-
2.1基本触发：
-11-
2.2延时触发：
-12-
2.3序列触发：
-13-
3.数据的存储-13-
3.1移位寄存器存储-13-
3.2随机存储器存储-14-
第七章结论-14-
参考文献-14-
第一章概述
逻辑分析仪（LogicAnalyzer）又称逻辑示波器。
随着大规模集成电路和微型计算机技术的发展，数字系统也被广泛地用在各个领域。
要排除以微处理机为主的数字系统中产生的故障，或者对系统进行监测、分析，用过去传统的测试方法和设备已无法胜任。
因为数字系统的数据传输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。
为了有效地找到复杂的数字系统中出现的故障，并能进行检测和诊断，逻辑分析仪是最适合的测量仪器。
针对数据域的分析测试问题，电子测量开拓了一个新的领域——数据域测试。
逻辑分析仪作为数据域测试仪器中最有用、最有代表性的一种仪器，近几十年，品种日新月异，性能与功能日益完善。
目前，它已成为调试与研制复杂数字系统，尤其是微型计算机系统全强有力地工具。
第二章示波器与逻辑分析仪的区别
示波器是时域仪器，主要针对模拟信号，能测量信号上欠过度或超越量的小电压漂移，能高精度地检测脉冲上升沿上两点之间时间间隔这样的精度参数信息。
但由于示波器通常为二通道或四通道，不能实现多通道，无法分析总线如地址总线、数据总线等的运行情况，而面对数字信号束手无策。
逻辑分析仪是数字域仪器的代表，能观察多数字信号如总线/信号等的逻辑关系，具有多通道、多级触发功能、大的存储能力、对数据的鉴别能力、显示灵活直观、可靠的毛刺检测能力以及反汇编等优点。
第三章逻辑分析仪的特点
为了瞒住数据域的检测要求而发展起来的逻辑分析仪，具有以下特点：
①足够多的输入通道。
②具有记忆能力。
③多种触发方式。
④具有负的延时能力。
⑤具有限定能力。
⑥灵活而直观的显示方式。
⑦具有驱动时域仪器的能力。
⑧可靠的毛刺检测能力。
逻辑分析仪与示波器这两类仪器具有相辅相成的关系，它们在不同的领域中有不同的地位和作用。
应当指出，以上所述仅是相对于示波器而言逻辑分析仪所具有的的特点。
此外，在故障诊断方面，它还有一个重要的特点，就是实时检测特性。
在实时操作要求较高的系统中，会引入一定的延时误差。
逻辑分析仪由于其内部有高速存储器、多种触发能力、小型高阻探头等，因此对被测系统没有任何。
这种实时监测特性有利于故障隐患的暴露，从而提高了故障诊断效率。
第四章逻辑分析仪的分类
逻辑分析仪品种繁多，但基本结构相似。
从显示方式上大体可分为两大类：
逻辑状态分析仪和逻辑定时分析仪。
1、逻辑状态分析仪
逻辑状态分析仪是以“0”、“1”字符或助记符显示被测系统的逻辑状态的。
它特点是显示直观，显示的每一位与各通道输入数据一一对应。
状态分析仪对系统进行实时状态分析，即检查在系统时钟作用下总线上的信息状态。
因此，它是用被测系统的时钟来控制记录速度的，与被测系统同步工作。
这就是逻辑状态分析仪的主要特点。
逻辑状态分析仪的另一个特点是，他能有效地进行程序的动态调试，这就对中、大规模逻辑电路，以微器为中心的数字系统，以及软件的测试提供了方便。
2、逻辑定时分析仪
逻辑定时分析仪用时间图来显示被测信号，显示的是呈一连串类似方波的伪波形。
这些波形是根据预先选定的0和1所代表的电平经过处理后的逻辑状态关系图，而X轴以所选定的时钟脉冲时间作为时基。
逻辑定时分析仪考察两个系统时钟之间数字信号的传输状态和时间关系。
因此，逻辑定时分析仪内部有时钟发生器，在内部时钟控制下记录数据与被测系统异步工作，这些是逻辑定时分析仪的主要特点。
为了提高测量准确定和分辨力，要求内部时钟频率远高于被测系统的时钟频率。
也就是说，在每个单位时间内采集的信息要增加，要求内存容量相应增大，为捕捉各种不正常的“毛刺”脉冲提供新的手段。
因此，这类分析仪都具备锁定功能，从而可方便地对微处理器和计算机系统进行调试和维修，提供了新的测试方法。
因此，逻辑定时分析仪对硬件的检测较为方便。
第五章辑分析仪的基本工作原理
逻辑分析仪的基本结构框图如图1所示。
又图可见，逻辑分析仪主要由数据捕获和数据处两部分组成。
数据捕获部分用来捕获并存储要观察的数据，其中数据输入部分将各通道的输入变成相应的数据流；
而触发产生部分则根据捕获方式，在数据流中搜索特定的数据字，当搜索到特定的数据字时，就产生触发信号去控制数据存储器开始存储有效数据或停止存储数据，以便将数据流进行分块（数据窗口）。
数据显示部分则将存储在存储器中的有效数据以多种显示方式显示出来，以便对捕获的数据进行分析。
整个系统的运行，都是在外时钟（同步时钟）或内时钟（异步时钟）的作用下实现的。
第六章主要工作方式
1、数据的采集方式
逻辑分析仪的数据采集方式可分为定时分析和状态分析方式，而采集速率一般是指采样时钟的最高工作频率。
逻辑分析仪的采样过程是把采样时钟跳变时的信号状态（逻辑电平）记录下来，并将该状态一直保持到下一个采样时钟沿，而与两时钟沿之外的状态无关，其工作原理如图2所示
2.触发与跟踪方式
触发在逻辑状态分析仪中的含义是由一个数据字、字或事件的序列来控制获取数据，选择观察系统工作情况的窗口。
因为逻辑分析仪中存储器的容量是有限的，不可能将所有的数据都放进去。
用逻辑分析仪观察大量数据的方法是设置特定的观察起点、终点或与被分析数据有一定关系的某一个参考点。
这个特定的点在数据流中一旦出现，便形成一次触发事件，相应地把数据存入存储器，这个过程称为触发。
参考点是一个数据字，也可能是字或事件的序列，称为触发字，触发字是一个用于选择数据窗口（或存储窗口）的数据字。
与触发有关的功能是追踪。
由逻辑分析仪收集并在显示屏上显示出来的一组数据称为一次跟踪。
实际上，跟踪是被测数据流中的一个观察窗口，触发与跟踪的关系式前者决定后者在数据流中的位置。
触发方式可分为以下三种。
基本触发包含开始触发和终止触发。
开始触发是指当识别出触发字时，就开始存储有效数据，直到存储器存满为止。
这时存储器中所存入的信息就是从触发字开始的一组数据，如图3（a）所示。
终止触发是指首先在判定存储器已存满新数据之后，才开始在数据流中搜索触发字。
一旦识别触发字，便停止存储数据。
这是存储器中所存入的信息就是以触发字为终点的一组数据，如图3（b）所示。
延时触发就是在数据流中搜索到触发字时，并不立即进行跟踪，而是延时一定数目的触发字之后，才开始或停止存储有效数据。
因此延时触发是改变数据窗口与触发字之间相对关系的一种触发，如图4示。
序列触发是为了检测有当被观察的程序按同样的顺序先后满足所有触发条件时才能触发，从而进入跟复杂子程序而设计的一种重要触发方式。
这是一种多级触发，又多个触发字按预定的次序排列，只踪状态。
序列触发在软件调试的过程中特别有用。
3.数据的存储
由于逻辑分析仪内没有存储器，因而可以同时记录多通道并行的数字信号，这是他能够观察单次现象、非周期信号及具有负的时间延迟的主要原因。
每个通道能够存储的状态数据总数称为存储深度。
根据所采用的存储器的不同，存储方式可以分为两类。
3.1移位寄存器存储
逻辑分析仪采用移位寄存器存储数据。
当一个采样时钟到来时，存储器便存入一个新数据；
当下一个采样时钟到来时，原先存入的数据字移到下一个单元，而第一个单元存入新数据。
随着采样时钟的陆续到来，存入的数据依次移位。
3.2随机存储器存储
使用随机存储器作为逻辑分析仪的存储器，每个存储单元由地址计时器进行选址。
目前的逻辑分析仪大都是采用这种方法存储数据。
第七章结论
通过对逻辑分析仪的学习和使用，我的自学能力又更上一层了。
同时通过对逻辑分析仪的学习与了解我深深的体会到了‘书到用时方恨少’，说真的，自己的知识水平是很低很低的，所以我要更加努力的学习，争取在大学的时间段充实自己。
同时再次感谢廖老师的指导和教育。
参考文献
（1）萧家源.《电子仪表原理与应用》（北京）科学出版社
（2）路文玲.《电子测量仪器使用和维护》（北京）化学工业出版社
（3）林占江林放.《电子测量仪器原理与使用》（北京）电子工业出版社
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