现代电子测量-逻辑分析仪.ppt

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现代电子测量数字域测量仪器数字域测量仪器数字系统测试的主要特点数字系统测试的主要特点数字系统测试的主要特点数字系统测试的主要特点nn数字信号通常是按时序传递的；数字信号通常是按时序传递的；nn信号几乎都是多位传输的；信号几乎都是多位传输的；nn信息传递方式是多种多样的；信息传递方式是多种多样的；nn数字信号的速度变化范围很宽；数字信号的速度变化范围很宽；nn信号往往是单次或非周期的；信号往往是单次或非周期的；nn数字系统的故障判别与模拟系统有很大的区别。

数字系统的故障判别与模拟系统有很大的区别。

数字域测量的仪器数字域测量的仪器数字域测量的仪器数字域测量的仪器nn数字信号发生器数字信号发生器nn逻辑分析仪逻辑分析仪逻辑分析仪逻辑分析仪nn特征分析仪等特征分析仪等逻辑分析仪逻辑分析仪逻辑分析仪的发展逻辑分析仪的发展逻辑分析仪的发展逻辑分析仪的发展nn2020世世纪纪7070年年代代HPHP公公司司推推出出状状态态分分析析仪仪和和BiomationBiomation公公司司推推出出定定时时分分析析仪仪，不不久久之之后后，状状态态分析仪与定时分析仪合并成逻辑分析仪。

分析仪与定时分析仪合并成逻辑分析仪。

nn2020世世纪纪8080年年代代后后期期逻逻辑辑分分析析仪仪变变得得更更加加复复杂杂，使用起来也就更加困难。

使用起来也就更加困难。

逻辑分析仪与示波器的区别逻辑分析仪与示波器的区别nn首首先先是是通通道道数数量量不不同同，示示波波器器一一般般最最多多可可同同时时观观察察44路路信信号号的时间波形，而逻辑分析仪则拥有的时间波形，而逻辑分析仪则拥有3232到到136136等多个通道；等多个通道；nn示示波波器器给给出出的的是是时时域域波波形形的的完完整整信信息息，而而逻逻辑辑分分析析仪仪并并不不测测量量模模拟拟数数据据，当当逻逻辑辑分分析析仪仪针针对对输输入入信信号号取取样样时时，它它会会根据信号相根据信号相对对于于电压门电压门限的高低，存限的高低，存储储“11”或或“00”值值逻辑分析仪与示波器的区别逻辑分析仪与示波器的区别nn逻辑分析仪有逻辑分析仪有多种显示方式多种显示方式；nn逻辑分析仪有逻辑分析仪有完善的触发功能完善的触发功能；nn逻辑分析仪有能够有效的检测数字电路中的毛刺；逻辑分析仪有能够有效的检测数字电路中的毛刺；nn逻辑分析仪有逻辑分析仪有高密度探头及适配器高密度探头及适配器，从而简化与，从而简化与待测系统（待测系统（SUTSUT）的连接。

的连接。

何时选择使用逻辑分析仪何时选择使用逻辑分析仪nn调试并检验数字系统的运行；调试并检验数字系统的运行；nn同时跟踪并使多个数字信号相关联；同时跟踪并使多个数字信号相关联；nn检测并分析总线中违反时限的操作以及瞬变状态；检测并分析总线中违反时限的操作以及瞬变状态；nn跟踪嵌入软件的执行情况。

跟踪嵌入软件的执行情况。

逻辑分析仪使用的五个层次逻辑分析仪使用的五个层次nn第第一一个个层层次次：

只只要要查查看看硬硬件件系系统统的的一一些些常常见见的的故故障障，例例如如时时钟钟信信号号和和其其他他信信号号的的波波形形、信信号号中中是是否存在严重影响系统的毛刺信号等故障；否存在严重影响系统的毛刺信号等故障；nn第第二二个个层层次次：

要要对对硬硬件件系系统统的的各各个个信信号号的的时时序序进进行行很很好好的的分分析析，以以便便最最好好地地利利用用系系统统资资源源，消消除除由定时分析能够分析出的一些故障；由定时分析能够分析出的一些故障；逻辑分析仪使用的五个层次逻辑分析仪使用的五个层次nn第第三三个个层层次次：

要要对对硬硬件件对对软软件件的的执执行行情情况况的的分分析析，以确保写入的程序被硬件系统完整地执行；以确保写入的程序被硬件系统完整地执行；nn第第四四个个层层次次：

需需要要实实时时地地监监测测软软件件的的执执行行情情况况，对软件进行实时地调试。

对软件进行实时地调试。

nn第第五五个个层层次次：

需需要要对对现现有有客客户户系系统统的的软软件件和和硬硬件件进进行行系系统统性性的的解解剖剖分分析析，达达到到我我们们对对现现有有客客户户系系统统的的软软件件和和硬硬件件系系统统全全面面透透彻彻地地了了解解和和掌掌握握的的功功能。

能。

逻辑分析仪基本分类逻辑分析仪基本分类nn逻辑状态分析仪（逻辑状态分析仪（LSALSA，LogicStateAnalyzerLogicStateAnalyzer）nn逻辑定时分析仪（逻辑定时分析仪（LTALTA，LogicTimerAnalyzerLogicTimerAnalyzer）nn目目前前的的逻逻辑辑分分析析基基本本上上都都同同时时具具有有状状态态分分析析和和定定时时分分析析的功能。

的功能。

逻辑状态分析和定时分析的区别逻辑状态分析和定时分析的区别逻辑状态分析和定时分析的区别逻辑状态分析和定时分析的区别nn定定时时方式不同方式不同：

vv逻逻辑辑状状态态分分析析时时数数据据采采集集的的时时钟钟由由被被测测系系统统提提供供，如如利利用用CPUCPU的的读读、写写信信号号作作为为时时钟钟，当当CPUCPU执执行行读读、写写操操作作时时LSALSA就就显显示数据，即数据采集与被示数据，即数据采集与被测测系系统统是同步的；是同步的；vv逻逻辑辑定定时时分分析析时时的的数数据据采采集集时时钟钟是是由由LTALTA内内部部提提供供的的，它它与被与被测测系系统统的工作是异步的；的工作是异步的；逻辑状态分析和定时分析的区别逻辑状态分析和定时分析的区别逻辑状态分析和定时分析的区别逻辑状态分析和定时分析的区别nn显显示方式不同示方式不同：

vvLSALSA用状用状态态表表、汇编语汇编语言或映射言或映射图图等等显显示数据流示数据流；vvLTALTA用定用定时图时图的方式的方式显显示示时时序信息序信息逻辑分析仪的基本原理框图逻辑分析仪的基本原理框图时钟选择内部时钟外部时钟数据采集与输入高速数据存储数据处理与显示显示屏触发产生与数据捕获控制被测系统数据捕获部分数据处理与显示部分逻辑分析仪探头的功能与要求逻辑分析仪探头的功能与要求nn提提供供高高质质量量信信号号并并传传递递给给逻逻辑辑分分析析仪仪，它它利利用用内内部部比比较较器器将将输输入入电电压压与与门门限限相相比比较较，并并确确定定信信号号的的逻逻辑辑状状态态（00或或11），门门限限由由用用户户设设定定，范围从范围从TTLTTL级别到级别到CMOSCMOS、ECLECL；nn对待测系统产生的电负荷最小；对待测系统产生的电负荷最小；nn适合与电路板及设备以多种方式连接。

适合与电路板及设备以多种方式连接。

逻辑分析仪的显示方式逻辑分析仪的显示方式nn逻辑状态分析仪采用各种状态表及图形显示，逻辑状态分析仪采用各种状态表及图形显示，nn逻辑定时分析仪则采用定时显示。

逻辑定时分析仪则采用定时显示。

逻辑分析仪的显示方式逻辑分析仪的显示方式nn状态表显示状态表显示状态表显示状态表显示：

逻辑分析仪的显示方式逻辑分析仪的显示方式nn反反反反汇编显汇编显示示示示：

逻辑分析仪的显示方式逻辑分析仪的显示方式nn数据序列数据序列数据序列数据序列图图形形形形显显示示示示：

上图上图逻辑分析仪的显示方式逻辑分析仪的显示方式nn如果被监视的是微机系统的地址总线，则这种方式显示如果被监视的是微机系统的地址总线，则这种方式显示了程序的运行情况了程序的运行情况。

数据序列数据序列数据序列数据序列图图形形形形显显示示示示：

上图横坐标是程序的执行顺序，纵坐标是呈现在地址总线上的地址码。

上图横坐标是程序的执行顺序，纵坐标是呈现在地址总线上的地址码。

逻辑分析仪的显示方式逻辑分析仪的显示方式nn映射映射图显图显示把每个数据与屏幕上的每个光点示把每个数据与屏幕上的每个光点联联系起来。

系起来。

如果数据是如果数据是88位，位，则则可把屏幕左上角的光点表示可把屏幕左上角的光点表示0000，右下角的光点表示，右下角的光点表示FFHFFH，余余此此类类推，如下推，如下图图所示。

所示。

映射映射映射映射图显图显示示示示：

如果被如果被测测数据有数据有1616位，位，则则可可让让屏幕左上角光点表示数据屏幕左上角光点表示数据00000000，屏幕右下，屏幕右下角光点表示角光点表示FFFFHFFFFH，左下角光点表示左下角光点表示FF00HFF00H，右上角光点表示右上角光点表示0000FFHFFH。

逻辑分析仪的显示方式逻辑分析仪的显示方式nn这这种种显显示方式可将存示方式可将存储储在分析在分析仪仪存存储储器内的数据一次器内的数据一次显显示示出来，并且根据数据出出来，并且根据数据出现现的的顺顺序，用大量序，用大量线连线连接起来接起来组组成成一幅一幅图图形。

如果某数据形。

如果某数据发发生差生差错错，则图则图形形发发生改生改变变。

这这种种显显示方式的示方式的优优点是用点是用户户能快速地确定数据流的正确性能快速地确定数据流的正确性。

映射映射映射映射图显图显示示示示：

如果用如果用逻辑逻辑分析分析仪观仪观察察CPUCPU的地址的地址总线总线，则则每个光点是程序运行中一每个光点是程序运行中一个地址的映射。

个地址的映射。

上上图图表示程序存表示程序存储储与运行映射与运行映射图间图间的的对对照。

照。

逻辑分析仪的显示方式逻辑分析仪的显示方式nn常见的直方图有常见的直方图有时间直方图时间直方图和和标号直方图标号直方图两种。

两种。

nn时间时间直方直方图显图显示各程序示各程序执执行行时间时间的分布情况的分布情况，用以，用以确定各程序模确定各程序模块块及整个程序的最小、最大和平均及整个程序的最小、最大和平均执执行行时间时间，据此就可找出花，据此就可找出花费费CPUCPU时间过长时间过长及效率低、及效率低、质质量不高的程序模量不高的程序模块块。

这这是一种很有价是一种很有价值值的的测测量和量和分析方法，其分析方法，其主要主要优优点是能点是能进进行行实时测试实时测试分析。

分析。

直方直方直方直方图显图显示示示示：

逻辑分析仪的显示方式逻辑分析仪的显示方式nn下下图图表表示示了了某某个个由由M1240M1240、CLEARCLEAR、DASHDASH和和DELAYDELAY程程序序模模块块组组成的成的软软件的运行情况。

件的运行情况。

直方直方直方直方图显图显示示示示：

由由图图可可见见，执执行行DELAYDELAY、DASHDASH程序几乎花了程序几乎花了CPUCPU的全部的全部时间时间。

逻辑分析仪的显示方式逻辑分析仪的显示方式nn标标号号直直方方图图也也称称地地址址直直方方图图。

逻逻辑辑分分析析仪仪反反复复测测量量并并累累计计在在各各个个地地址址范范围围内内事事件件出出现现的的次次数数，最最后后以以直直方方图图形形式式显显示示测测量结果。

量结果。

直方直方直方直方图显图显示示示示：

上图表示了与上例相同程序的标号直方图，它与时间直方图的结果是一致的。

上图表示了与上例相同程序的标号直方图，它与时间直方图的结果是一致的。

逻辑分析仪的显示方式逻辑分析仪的显示方式nn标标号号直直方方图图也也称称地地址址直直方方图图。

逻逻辑辑分分析析仪仪反反复复测测量量并并累累计计在在各各个个地地址址范范围围内内事事件件出出现现的的次次数数，最最后后以以直直方方图图形形式式显显示示测测量结果。

量结果。

直方直方直方直方图显图显示示示示：

上图表示了与上例相同程序的标号直方图，它与时间直方图的结果是一致的。

上图表示了与上例相同程序的标号直方图，它与时间直方图的结果是一致的。

逻辑分析仪的显示方式逻辑分析仪的显示方式nn一一个个屏屏幕幕分分成成两两个个窗窗口口显显示示。

下下面面窗窗口口显显示示经经反反汇汇编编后后的的某某微微处处理理器器的的汇汇编编语语言言源源程程序序，上上而而窗窗口口显显示示该该微微处处理理器器在同一在同一时时刻的高分辨率定刻的高分辨率定时图时图。

nn由由于