第七章數(shù)據(jù)域測量

1、第七章第七章 數(shù)據(jù)域測量數(shù)據(jù)域測量田寶鳳田寶鳳儀器科學(xué)與電氣工程學(xué)院儀器科學(xué)與電氣工程學(xué)院2主要內(nèi)容 7.1 7.1 概述概述 7.2 7.2 邏輯分析儀的特點邏輯分析儀的特點 7.3 7.3 邏輯分析儀的分類邏輯分析儀的分類 7.4 7.4 邏輯分析儀的基本工作原理邏輯分析儀的基本工作原理 7.5 7.5 邏輯分析儀的主要電路邏輯分析儀的主要電路 7.6 7.6 邏輯分析儀的主要工作方式邏輯分析儀的主要工作方式 7.7 7.7 邏輯狀態(tài)分析儀邏輯狀態(tài)分析儀 7.8 7.8 邏輯分析儀的應(yīng)用邏輯分析儀的應(yīng)用 7.9 7.9 小結(jié)小結(jié)37.1 7.1 概述概述tu(t)0fu(f)0時間域頻率域

2、47.1 7.1 概述概述 數(shù)據(jù)域是以離散時間或事件出現(xiàn)的次序為自變量，把狀數(shù)據(jù)域是以離散時間或事件出現(xiàn)的次序為自變量，把狀態(tài)值作為因變量的函數(shù)關(guān)系。態(tài)值作為因變量的函數(shù)關(guān)系。 隨著大規(guī)模集成電路和微型計算機技術(shù)的發(fā)展，使得數(shù)隨著大規(guī)模集成電路和微型計算機技術(shù)的發(fā)展，使得數(shù)字系統(tǒng)極其復(fù)雜，要排除系統(tǒng)故障，或?qū)ο到y(tǒng)進行監(jiān)測、字系統(tǒng)極其復(fù)雜，要排除系統(tǒng)故障，或?qū)ο到y(tǒng)進行監(jiān)測、分析，傳統(tǒng)的測試方法和設(shè)備已無法勝任。分析，傳統(tǒng)的測試方法和設(shè)備已無法勝任。-邏輯分邏輯分析儀作為一種主要的通用數(shù)據(jù)域測量儀器而出現(xiàn)。析儀作為一種主要的通用數(shù)據(jù)域測量儀器而出現(xiàn)。57.1 7.1 概述概述 數(shù)據(jù)域測試儀器的測試

3、對象是數(shù)字系統(tǒng)信號。數(shù)據(jù)域測試儀器的測試對象是數(shù)字系統(tǒng)信號。數(shù)字系統(tǒng)數(shù)字系統(tǒng)信號具有以下特征：信號具有以下特征： (1)(1)數(shù)字信息幾乎是多位傳輸?shù)模前磿r序傳遞的，并常數(shù)字信息幾乎是多位傳輸?shù)?，是按時序傳遞的，并常伴有競爭和冒險現(xiàn)象發(fā)生。伴有競爭和冒險現(xiàn)象發(fā)生。 (2)(2)數(shù)字系統(tǒng)常由硬件和軟件構(gòu)成，數(shù)字信息互相穿插、數(shù)字系統(tǒng)常由硬件和軟件構(gòu)成，數(shù)字信息互相穿插、互相影響，許多信息僅發(fā)生一次?；ハ嘤绊?，許多信息僅發(fā)生一次。 (3)(3)造成系統(tǒng)出錯的誤碼?；煸谝淮_的數(shù)據(jù)流中，實造成系統(tǒng)出錯的誤碼?；煸谝淮_的數(shù)據(jù)流中，實際上只有在錯誤發(fā)生后才能辨認出來，這就要求捕捉導(dǎo)際上只有在錯誤

4、發(fā)生后才能辨認出來，這就要求捕捉導(dǎo)致錯誤結(jié)果的那些信息。致錯誤結(jié)果的那些信息。 (4)(4)信息速度的變化范圍很大（高速主機和低速外設(shè)）。信息速度的變化范圍很大（高速主機和低速外設(shè)）。67.1 7.1 概述概述 上述特點要求對數(shù)字系統(tǒng)基本的檢測要求：上述特點要求對數(shù)字系統(tǒng)基本的檢測要求： (1) 跟蹤與分析狀態(tài)數(shù)據(jù)流，這是對數(shù)字系統(tǒng)進跟蹤與分析狀態(tài)數(shù)據(jù)流，這是對數(shù)字系統(tǒng)進行功能分析所必須的基本測量。行功能分析所必須的基本測量。 (2)為監(jiān)視總線上的數(shù)據(jù)流，需要設(shè)置一個觸發(fā)為監(jiān)視總線上的數(shù)據(jù)流，需要設(shè)置一個觸發(fā)字。字。 (3) 要求能夠分析信號狀態(tài)之間的時序關(guān)系。要求能夠分析信號狀態(tài)之間的時序關(guān)

5、系。 (4) 需要捕捉干擾或毛刺。需要捕捉干擾或毛刺。77.1 7.1 概述概述87.2 7.2 邏輯分析儀的特點邏輯分析儀的特點 邏輯分析儀的特點：邏輯分析儀的特點： (1)(1)足夠多的輸入通道足夠多的輸入通道 為適應(yīng)微機總線測試需求在結(jié)構(gòu)上需要多個輸入通道。為適應(yīng)微機總線測試需求在結(jié)構(gòu)上需要多個輸入通道。（如：檢測（如：檢測1616位地址微機系統(tǒng)，至少位地址微機系統(tǒng)，至少1616個輸入通道）個輸入通道） (2)(2)多種觸發(fā)方式多種觸發(fā)方式 具有靈活準確的觸發(fā)能力，可在很長的數(shù)據(jù)流中，對所具有靈活準確的觸發(fā)能力，可在很長的數(shù)據(jù)流中，對所觀察分析的那部分信息準確定位，捕獲對分析有意義信息。

6、觀察分析的那部分信息準確定位，捕獲對分析有意義信息。 (3)(3)具有記憶能力具有記憶能力 內(nèi)部具有高速存儲器，能快速記錄數(shù)據(jù)。內(nèi)部具有高速存儲器，能快速記錄數(shù)據(jù)。 (4)(4)具有負的延遲能力具有負的延遲能力 內(nèi)部存儲器可以存儲觸發(fā)前的信息，便可顯示相對于觸內(nèi)部存儲器可以存儲觸發(fā)前的信息，便可顯示相對于觸發(fā)點為負延遲的數(shù)據(jù)。有利于分析故障產(chǎn)生原因。發(fā)點為負延遲的數(shù)據(jù)。有利于分析故障產(chǎn)生原因。97.2 7.2 邏輯分析儀的特點邏輯分析儀的特點 (5)(5)具有限定能力具有限定能力 限定能力是指對所獲取的數(shù)據(jù)進行鑒別挑選的一種能力。限定能力是指對所獲取的數(shù)據(jù)進行鑒別挑選的一種能力。 (實現(xiàn)對欲獲

7、取的數(shù)據(jù)進行挑選，并刪除無關(guān)數(shù)據(jù))。 (6)(6)靈活而直觀的顯示方式靈活而直觀的顯示方式 對于不同的分析，有相應(yīng)的顯示方式。如：對時序關(guān)系對于不同的分析，有相應(yīng)的顯示方式。如：對時序關(guān)系 分析，有高低電平表示的邏輯狀態(tài)的時間圖顯示；對程分析，有高低電平表示的邏輯狀態(tài)的時間圖顯示；對程 序分析，可以使用字符、匯編語言顯示等等。序分析，可以使用字符、匯編語言顯示等等。 (7)(7)具有驅(qū)動時域儀器的能力具有驅(qū)動時域儀器的能力 邏輯分析儀觀察毛刺、噪聲干擾等產(chǎn)生的失常時，需要邏輯分析儀觀察毛刺、噪聲干擾等產(chǎn)生的失常時，需要 借助示波器復(fù)現(xiàn)時域信號波形，此時它可以定位數(shù)據(jù)錯借助示波器復(fù)現(xiàn)時域信號波形

8、，此時它可以定位數(shù)據(jù)錯 誤，輸出一個同步信號去觸發(fā)示波器工作。誤，輸出一個同步信號去觸發(fā)示波器工作。107.2 7.2 邏輯分析儀的特點邏輯分析儀的特點 (8) (8)可靠的毛刺檢測能力可靠的毛刺檢測能力 由于數(shù)字電路的競爭現(xiàn)象、信號間串擾等原因常使信號由于數(shù)字電路的競爭現(xiàn)象、信號間串擾等原因常使信號 中夾雜著不規(guī)則的毛刺，它會引起電路的運行錯誤。邏中夾雜著不規(guī)則的毛刺，它會引起電路的運行錯誤。邏 輯分析儀通過特殊的毛刺檢測技術(shù)捕捉并顯示毛刺。輯分析儀通過特殊的毛刺檢測技術(shù)捕捉并顯示毛刺。 (9)(9)通過接口與其他設(shè)備構(gòu)成自動測試系統(tǒng)通過接口與其他設(shè)備構(gòu)成自動測試系統(tǒng) 通過通過RS-232R

9、S-232接口、接口、IEEE-488IEEE-488并行接口實現(xiàn)遙控邏輯分析并行接口實現(xiàn)遙控邏輯分析 及構(gòu)成自動測試系統(tǒng)。及構(gòu)成自動測試系統(tǒng)。117.3 7.3 邏輯分析儀的分類邏輯分析儀的分類 從從顯示方式顯示方式上大體分為兩大類：上大體分為兩大類： (1)(1)邏輯狀態(tài)分析儀邏輯狀態(tài)分析儀 (2)(2)邏輯定時分析儀邏輯定時分析儀 按按結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點分類分類: : (1) (1)臺式邏輯分析儀臺式邏輯分析儀 (2)(2)便攜式邏輯分析儀便攜式邏輯分析儀 (3)(3)外接式邏輯分析儀外接式邏輯分析儀 (4)(4)卡式邏輯分析儀卡式邏輯分析儀127.3 7.3 邏輯分析儀的分類邏輯分析儀的

10、分類臺式邏輯分析儀臺式邏輯分析儀137.3 7.3 邏輯分析儀的分類邏輯分析儀的分類便攜式邏輯分析儀便攜式邏輯分析儀147.3 7.3 邏輯分析儀的分類邏輯分析儀的分類外接式邏輯分析儀外接式邏輯分析儀157.3 7.3 邏輯分析儀的分類邏輯分析儀的分類卡式邏輯分析儀卡式邏輯分析儀167.3 7.3 邏輯分析儀的分類邏輯分析儀的分類 邏輯狀態(tài)分析儀邏輯狀態(tài)分析儀 特點特點: 以以“0 0”、“1 1”字符或助記符顯示被測系統(tǒng)的字符或助記符顯示被測系統(tǒng)的邏輯狀態(tài)。邏輯狀態(tài)。顯示直觀，顯示的每一位與各通道輸顯示直觀，顯示的每一位與各通道輸入數(shù)據(jù)一一對應(yīng)。入數(shù)據(jù)一一對應(yīng)。 與被測系統(tǒng)同步工作，用被測系

11、統(tǒng)的時鐘來控與被測系統(tǒng)同步工作，用被測系統(tǒng)的時鐘來控制記錄速度的。制記錄速度的。 能有效地進行程序的動態(tài)調(diào)試，常用于軟件分能有效地進行程序的動態(tài)調(diào)試，常用于軟件分析。析。 177.3 7.3 邏輯分析儀的分類邏輯分析儀的分類 邏輯定時分析儀邏輯定時分析儀 特點：特點： 用時間圖來顯示被測信號，顯示的是一連串類用時間圖來顯示被測信號，顯示的是一連串類似方波的偽波形。似方波的偽波形。這些波形是根據(jù)預(yù)先選定的這些波形是根據(jù)預(yù)先選定的0 0和和1 1所代表的電平經(jīng)過處理后的邏輯狀態(tài)關(guān)系圖，所代表的電平經(jīng)過處理后的邏輯狀態(tài)關(guān)系圖，而而X X軸以所選定的時鐘脈沖時間作為時基。軸以所選定的時鐘脈沖時間作為時

12、基。 定時分析儀內(nèi)部有時鐘發(fā)生器，在內(nèi)部時鐘控定時分析儀內(nèi)部有時鐘發(fā)生器，在內(nèi)部時鐘控制下記錄數(shù)據(jù)，與被測系統(tǒng)異步工作。制下記錄數(shù)據(jù)，與被測系統(tǒng)異步工作。 邏輯定時分析儀具備鎖定功能邏輯定時分析儀具備鎖定功能，對硬件的檢測對硬件的檢測較為方便。較為方便。 187.3 7.3 邏輯分析儀的分類邏輯分析儀的分類197.4 7.4 邏輯分析儀的基本工作原理邏輯分析儀的基本工作原理 邏輯分析儀組成的原理框圖如下所示。邏輯分析儀組成的原理框圖如下所示。采樣采樣數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)輸入輸入信號信號外時鐘外時鐘數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)存儲存儲時鐘時鐘選擇選擇內(nèi)時鐘內(nèi)時鐘觸發(fā)觸發(fā)產(chǎn)生產(chǎn)生顯示顯示控制控制CRT數(shù)據(jù)捕獲部分數(shù)據(jù)捕獲部分數(shù)據(jù)

13、顯示部分數(shù)據(jù)顯示部分門限電平設(shè)定門限電平設(shè)定多種顯示方式顯示捕多種顯示方式顯示捕獲的數(shù)據(jù)獲的數(shù)據(jù)快速捕獲并存儲要觀快速捕獲并存儲要觀察的數(shù)據(jù)察的數(shù)據(jù)207.4 7.4 邏輯分析儀的基本工作原理邏輯分析儀的基本工作原理 邏輯分析儀的工作原理：邏輯分析儀的工作原理： 邏輯分析儀主要包括邏輯分析儀主要包括數(shù)據(jù)捕獲和數(shù)據(jù)顯示數(shù)據(jù)捕獲和數(shù)據(jù)顯示兩大部兩大部分。分。 數(shù)據(jù)捕獲部分數(shù)據(jù)捕獲部分用來捕獲并存儲要觀察的數(shù)據(jù)。其用來捕獲并存儲要觀察的數(shù)據(jù)。其中數(shù)據(jù)輸入部分將各通道的輸入變換成相應(yīng)的數(shù)中數(shù)據(jù)輸入部分將各通道的輸入變換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)流；觸發(fā)產(chǎn)生部分則根據(jù)數(shù)據(jù)捕獲方式，在數(shù)據(jù)流；觸發(fā)產(chǎn)生部分則根據(jù)數(shù)據(jù)捕獲

14、方式，在數(shù)據(jù)流中搜索特定的數(shù)據(jù)字，當搜索到特定的數(shù)據(jù)據(jù)流中搜索特定的數(shù)據(jù)字，當搜索到特定的數(shù)據(jù)字時，就產(chǎn)生觸發(fā)信號去控制數(shù)據(jù)存儲器開始存字時，就產(chǎn)生觸發(fā)信號去控制數(shù)據(jù)存儲器開始存儲有效數(shù)據(jù)或停止存儲數(shù)據(jù)。儲有效數(shù)據(jù)或停止存儲數(shù)據(jù)。217.4 7.4 邏輯分析儀的基本工作原理邏輯分析儀的基本工作原理 數(shù)據(jù)顯示部分數(shù)據(jù)顯示部分將存儲在存儲器中的有效數(shù)據(jù)以多將存儲在存儲器中的有效數(shù)據(jù)以多種顯示方式顯示出來，以便對捕獲的數(shù)據(jù)進行分種顯示方式顯示出來，以便對捕獲的數(shù)據(jù)進行分析。析。 整個系統(tǒng)的運行，都是在外時鐘（同步時鐘）或整個系統(tǒng)的運行，都是在外時鐘（同步時鐘）或內(nèi)時鐘（異步時鐘）的作用下實現(xiàn)的。內(nèi)時

15、鐘（異步時鐘）的作用下實現(xiàn)的。227.5 7.5 邏輯分析儀的主要電路邏輯分析儀的主要電路1.1.數(shù)據(jù)整形和邏輯電平轉(zhuǎn)換電路數(shù)據(jù)整形和邏輯電平轉(zhuǎn)換電路 被測信號進入邏輯分析儀之后是按照邏輯類型進行整形和被測信號進入邏輯分析儀之后是按照邏輯類型進行整形和電平轉(zhuǎn)換的，即把被測信號轉(zhuǎn)換成二進制形式。對于不同電平轉(zhuǎn)換的，即把被測信號轉(zhuǎn)換成二進制形式。對于不同邏輯系列的數(shù)字系統(tǒng)，如：邏輯系列的數(shù)字系統(tǒng)，如：TTLTTL、COMSCOMS等，門限電平是不等，門限電平是不同的。以此門限電平作為閾值，高于它記為同的。以此門限電平作為閾值，高于它記為“1 1”，低于它，低于它記為記為“0 0”。 邏輯系列邏輯系

16、列 門限電平門限電平 TTL 1.4V上下 CMOS 2.5V上下 ECL -1.3V上下 門限電平的可調(diào)范圍門限電平的可調(diào)范圍 -10V到10V 237.5 7.5 邏輯分析儀的主要電路邏輯分析儀的主要電路2.2.數(shù)據(jù)獲取控制電路數(shù)據(jù)獲取控制電路 邏輯分析儀獲取數(shù)據(jù)的功能是在幾種主要觸發(fā)方式下完邏輯分析儀獲取數(shù)據(jù)的功能是在幾種主要觸發(fā)方式下完成的，主要觸發(fā)方式有：起始顯示觸發(fā)、起始延遲觸發(fā)、成的，主要觸發(fā)方式有：起始顯示觸發(fā)、起始延遲觸發(fā)、終端顯示觸發(fā)等等。數(shù)據(jù)獲取部分作用是在被測數(shù)據(jù)流終端顯示觸發(fā)等等。數(shù)據(jù)獲取部分作用是在被測數(shù)據(jù)流中打開一個窗口，把對分析有意義的數(shù)據(jù)存入存儲器中，中打開一

17、個窗口，把對分析有意義的數(shù)據(jù)存入存儲器中，窗口的大小就是存儲器的容量。窗口的大小就是存儲器的容量。數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)探探頭頭延延 遲遲網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)暫暫存存器器時時 鐘鐘 探探 頭頭數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)同步時鐘同步時鐘寫入時鐘寫入時鐘限定通道限定通道限定信號限定信號247.5 7.5 邏輯分析儀的主要電路邏輯分析儀的主要電路輸入探頭輸入探頭 ：用來用來連接邏輯分析儀與被測系統(tǒng)連接邏輯分析儀與被測系統(tǒng)的的 ，按用途分為，按用途分為數(shù)據(jù)探數(shù)據(jù)探頭頭和和時鐘探頭時鐘探頭兩種，其結(jié)構(gòu)和波形如圖所示：兩種，其結(jié)構(gòu)和波形如圖所示： 數(shù)據(jù)探頭數(shù)據(jù)探頭257.5 7.5 邏輯分析儀的主要電路邏輯分析儀的主要電路時鐘探頭時鐘探頭 時鐘探頭

18、接在被測系統(tǒng)的時鐘上，作為分析儀的采樣時時鐘探頭接在被測系統(tǒng)的時鐘上，作為分析儀的采樣時鐘。鐘。為了與數(shù)字系統(tǒng)采樣時鐘沿（上升沿或下降沿）保為了與數(shù)字系統(tǒng)采樣時鐘沿（上升沿或下降沿）保持一致，時鐘探頭應(yīng)能選擇上升沿或下降沿。持一致，時鐘探頭應(yīng)能選擇上升沿或下降沿。 輸入的時鐘經(jīng)帶有互補輸出的比較器后，即可根據(jù)需要輸入的時鐘經(jīng)帶有互補輸出的比較器后，即可根據(jù)需要產(chǎn)生上升沿和下降沿的時鐘輸出。產(chǎn)生上升沿和下降沿的時鐘輸出。267.5 7.5 邏輯分析儀的主要電路邏輯分析儀的主要電路3.3.并行數(shù)據(jù)輸入電路并行數(shù)據(jù)輸入電路 在邏輯定時分析儀中，并行數(shù)據(jù)輸入電路分兩類：在邏輯定時分析儀中，并行數(shù)據(jù)輸入

19、電路分兩類： 一類采用鎖定電路監(jiān)測輸入數(shù)據(jù)，在兩次取樣之間有瞬一類采用鎖定電路監(jiān)測輸入數(shù)據(jù)，在兩次取樣之間有瞬變狀態(tài)就鎖存狀態(tài)變狀態(tài)就鎖存狀態(tài)-鎖定方式；鎖定方式； 另一類采用高速邏輯電路，在每個輸入通道上裝兩個毛另一類采用高速邏輯電路，在每個輸入通道上裝兩個毛刺檢測器，按采樣周期交替工作刺檢測器，按采樣周期交替工作-毛刺方式；毛刺方式； 第二類捕獲和顯示毛刺更可靠。第二類捕獲和顯示毛刺更可靠。277.5 7.5 邏輯分析儀的主要電路邏輯分析儀的主要電路4.4.限定與觸發(fā)識別電路限定與觸發(fā)識別電路 為了在很長的數(shù)據(jù)流中獲取所需要的數(shù)據(jù)段，需要識別為了在很長的數(shù)據(jù)流中獲取所需要的數(shù)據(jù)段，需要識別

20、器電路來完成。器電路來完成。 識別器電路有識別器電路有兩個作用：一兩個作用：一是進行限定判是進行限定判斷和識別觸發(fā)斷和識別觸發(fā)字；二是產(chǎn)生字；二是產(chǎn)生受限定的觸發(fā)受限定的觸發(fā)信號和寫時鐘，信號和寫時鐘，實現(xiàn)觸發(fā)限定實現(xiàn)觸發(fā)限定和顯示限定兩和顯示限定兩種功能。種功能。多位并行的數(shù)字比較器多位并行的數(shù)字比較器287.5 7.5 邏輯分析儀的主要電路邏輯分析儀的主要電路5.5.圖形顯示電路圖形顯示電路 當數(shù)據(jù)獲取部分把有效數(shù)據(jù)存入當數(shù)據(jù)獲取部分把有效數(shù)據(jù)存入RAMRAM之后，便轉(zhuǎn)入數(shù)據(jù)顯之后，便轉(zhuǎn)入數(shù)據(jù)顯示周期。數(shù)據(jù)顯示部分作用是把已存入示周期。數(shù)據(jù)顯示部分作用是把已存入RAMRAM中的數(shù)據(jù)讀出，中

21、的數(shù)據(jù)讀出，并顯示在屏幕上。并顯示在屏幕上。7.6 7.6 邏輯分析儀的主要工作方式邏輯分析儀的主要工作方式1.1.數(shù)據(jù)的采集方式數(shù)據(jù)的采集方式（1 1）采樣方式）采樣方式圖圖7.6.1 用采樣方式采集數(shù)據(jù)的工作原理框圖與波形圖用采樣方式采集數(shù)據(jù)的工作原理框圖與波形圖采樣過程是采樣過程是把采樣時鐘把采樣時鐘跳變時的信跳變時的信號狀態(tài)（邏號狀態(tài)（邏輯電平）記輯電平）記錄下來，并錄下來，并將該狀態(tài)一將該狀態(tài)一直保持到下直保持到下一個采樣時一個采樣時鐘沿。鐘沿。輸入信號輸入信號時鐘時鐘采樣輸出采樣輸出采樣電路輸入數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)外時鐘外時鐘內(nèi)時鐘內(nèi)時鐘307.6 7.6 邏輯分析儀的主要

22、工作方式邏輯分析儀的主要工作方式（2 2）鎖定方式）鎖定方式 專門用來專門用來捕捉出現(xiàn)在兩個取樣脈沖之間捕捉出現(xiàn)在兩個取樣脈沖之間的的毛刺毛刺的。的。毛刺和數(shù)據(jù)一毛刺和數(shù)據(jù)一樣顯示，難以樣顯示，難以區(qū)分毛刺區(qū)分毛刺317.6 7.6 邏輯分析儀的主要工作方式邏輯分析儀的主要工作方式（3 3）毛刺方式）毛刺方式 采用采用雙向跳變電路雙向跳變電路檢測毛刺。檢測毛刺。 在在同一個采樣周期內(nèi)同一個采樣周期內(nèi)發(fā)現(xiàn)測試數(shù)據(jù)有發(fā)現(xiàn)測試數(shù)據(jù)有兩次瞬變兩次瞬變，就將它，就將它存入毛刺存儲器。存入毛刺存儲器。用一條加亮的用一條加亮的豎線疊加到波豎線疊加到波形上顯示毛刺形上顯示毛刺用加亮顯示毛用加亮顯示毛刺在跳變沿

23、刺在跳變沿毛刺與異步毛刺與異步時鐘同時出時鐘同時出現(xiàn)，現(xiàn)，則象鎖則象鎖定方式一樣定方式一樣展開為一個展開為一個時鐘周期時鐘周期327.6 7.6 邏輯分析儀的主要工作方式邏輯分析儀的主要工作方式2.2.觸發(fā)與跟蹤方式觸發(fā)與跟蹤方式 觸發(fā)：觸發(fā)：由一個預(yù)先設(shè)置的數(shù)據(jù)字（觸發(fā)字）或事由一個預(yù)先設(shè)置的數(shù)據(jù)字（觸發(fā)字）或事件的序列來控制獲取數(shù)據(jù)，并選擇觀察系統(tǒng)工作件的序列來控制獲取數(shù)據(jù)，并選擇觀察系統(tǒng)工作情況的窗口。情況的窗口。 觸發(fā)過程：觸發(fā)過程：邏輯分析儀中存儲器容量有限，不可邏輯分析儀中存儲器容量有限，不可能將所有數(shù)據(jù)全部存儲，觀察數(shù)據(jù)時，設(shè)置特定能將所有數(shù)據(jù)全部存儲，觀察數(shù)據(jù)時，設(shè)置特定的觀察

24、起點、終點或某一個參考點，這個特定的的觀察起點、終點或某一個參考點，這個特定的點在數(shù)據(jù)流中一出現(xiàn)，就形成一次觸發(fā)事件，相點在數(shù)據(jù)流中一出現(xiàn)，就形成一次觸發(fā)事件，相應(yīng)把數(shù)據(jù)存入存儲器。應(yīng)把數(shù)據(jù)存入存儲器。 337.6 7.6 邏輯分析儀的主要工作方式邏輯分析儀的主要工作方式 跟蹤：跟蹤：預(yù)先設(shè)置的觸發(fā)字與輸入的數(shù)據(jù)相符時，預(yù)先設(shè)置的觸發(fā)字與輸入的數(shù)據(jù)相符時，就產(chǎn)生觸發(fā)，邏輯分析儀收集所需的數(shù)據(jù)并在顯就產(chǎn)生觸發(fā)，邏輯分析儀收集所需的數(shù)據(jù)并在顯示屏上顯示的過程稱為一次跟蹤。它是被測數(shù)據(jù)示屏上顯示的過程稱為一次跟蹤。它是被測數(shù)據(jù)流中的一個觀察窗口。流中的一個觀察窗口。觸發(fā)字觸發(fā)字 數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)窗口

25、數(shù)據(jù)窗口跟蹤開始跟蹤開始觀察窗口寬度：觀察窗口寬度：邏輯分析儀存儲深度邏輯分析儀存儲深度347.6 7.6 邏輯分析儀的主要工作方式邏輯分析儀的主要工作方式 三種觸發(fā)方式：三種觸發(fā)方式： (1)基本觸發(fā)：開始觸發(fā)和終止觸發(fā)基本觸發(fā)：開始觸發(fā)和終止觸發(fā) 開始觸發(fā)：當識別出觸發(fā)字時，就開始采集和存儲有效開始觸發(fā)：當識別出觸發(fā)字時，就開始采集和存儲有效數(shù)據(jù)，直到存儲器滿為止。此時存儲器中的信息就是從數(shù)據(jù)，直到存儲器滿為止。此時存儲器中的信息就是從觸發(fā)字開始的一組數(shù)據(jù)。觸發(fā)字開始的一組數(shù)據(jù)。 觸發(fā)字觸發(fā)字 數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)窗口數(shù)據(jù)窗口跟蹤開始跟蹤開始 觸發(fā)起始跟蹤觸發(fā)起始跟蹤357.6 7.6 邏輯分

26、析儀的主要工作方式邏輯分析儀的主要工作方式 終止觸發(fā)：啟動就采集并存儲數(shù)據(jù)，并在數(shù)據(jù)流中搜索終止觸發(fā)：啟動就采集并存儲數(shù)據(jù)，并在數(shù)據(jù)流中搜索觸發(fā)字，一旦識別觸發(fā)字，就停止存儲數(shù)據(jù)。此時存儲觸發(fā)字，一旦識別觸發(fā)字，就停止存儲數(shù)據(jù)。此時存儲器中的信息是以觸發(fā)字為終點的一組數(shù)據(jù)。器中的信息是以觸發(fā)字為終點的一組數(shù)據(jù)。觸發(fā)字觸發(fā)字 數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)窗口數(shù)據(jù)窗口跟蹤結(jié)束跟蹤結(jié)束 觸發(fā)終止跟蹤觸發(fā)終止跟蹤367.6 7.6 邏輯分析儀的主要工作方式邏輯分析儀的主要工作方式 (2)延遲觸發(fā)延遲觸發(fā) 延遲觸發(fā)就是在數(shù)據(jù)流中搜索到觸發(fā)字時，并不立即進延遲觸發(fā)就是在數(shù)據(jù)流中搜索到觸發(fā)字時，并不立即進行跟蹤，而是延

27、遲一定數(shù)目之后，才開始或停止存儲有行跟蹤，而是延遲一定數(shù)目之后，才開始或停止存儲有效數(shù)據(jù)。它可以改變數(shù)據(jù)窗口和觸發(fā)字之間相對位置。效數(shù)據(jù)。它可以改變數(shù)據(jù)窗口和觸發(fā)字之間相對位置。對于有延遲對于有延遲的觸發(fā)終止的觸發(fā)終止跟蹤，當延跟蹤，當延遲數(shù)等于存遲數(shù)等于存儲器的一半儲器的一半時，觸發(fā)字時，觸發(fā)字位于數(shù)據(jù)窗位于數(shù)據(jù)窗口的中央，口的中央，稱為中心觸稱為中心觸發(fā)。發(fā)。觸發(fā)字觸發(fā)字 數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)窗口數(shù)據(jù)窗口跟蹤開始跟蹤開始延遲數(shù)延遲數(shù)跟蹤結(jié)束跟蹤結(jié)束 數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)窗口數(shù)據(jù)窗口觸發(fā)字觸發(fā)字延遲數(shù)延遲數(shù)(a)(a)觸發(fā)開始跟蹤觸發(fā)開始跟蹤 加延遲加延遲(b)(b)觸發(fā)終止跟蹤觸發(fā)終止跟蹤 加延遲

28、加延遲377.6 7.6 邏輯分析儀的主要工作方式邏輯分析儀的主要工作方式 (3) (3)序列觸發(fā)序列觸發(fā) 多個觸發(fā)字的序列作為觸發(fā)條件，當數(shù)據(jù)流中按順序出多個觸發(fā)字的序列作為觸發(fā)條件，當數(shù)據(jù)流中按順序出現(xiàn)各個觸發(fā)字時才觸發(fā)?，F(xiàn)各個觸發(fā)字時才觸發(fā)。導(dǎo)引條導(dǎo)引條件使能件使能第二級觸發(fā)第二級觸發(fā)第二級觸發(fā)第二級觸發(fā)字無效字無效第二級觸發(fā)第二級觸發(fā)字有效字有效第一級觸發(fā)第一級觸發(fā)B(B(導(dǎo)引條件導(dǎo)引條件) )子程序子程序C(C(觸發(fā)條件觸發(fā)條件) )主程序主程序兩級序列觸發(fā)工作原理兩級序列觸發(fā)工作原理387.6 7.6 邏輯分析儀的主要工作方式邏輯分析儀的主要工作方式3.3.數(shù)據(jù)的存儲數(shù)據(jù)的存儲 依

29、據(jù)采用存儲器不同，存儲方式依據(jù)采用存儲器不同，存儲方式分兩類：分兩類： （1 1）移位寄存器存儲）移位寄存器存儲 當一個采樣時鐘到來時，存儲器當一個采樣時鐘到來時，存儲器就存入一個數(shù)據(jù)；當下一個采樣就存入一個數(shù)據(jù)；當下一個采樣時鐘到來時，原先存入的數(shù)據(jù)移時鐘到來時，原先存入的數(shù)據(jù)移到下一單元，而第一個單元存入到下一單元，而第一個單元存入新數(shù)據(jù)。一般采用先進先出存儲新數(shù)據(jù)。一般采用先進先出存儲器。器。 （2 2）隨機存儲器存儲）隨機存儲器存儲 使用隨機存儲器使用隨機存儲器RAMRAM作為邏輯分作為邏輯分析儀的存儲器，每個存儲單元由析儀的存儲器，每個存儲單元由地址計數(shù)器進行選址。地址計數(shù)器進行選址

30、。KJIHGFEDCBA存儲器存儲器397.6 7.6 邏輯分析儀的主要工作方式邏輯分析儀的主要工作方式4.4.數(shù)據(jù)顯示的區(qū)別數(shù)據(jù)顯示的區(qū)別 邏輯狀態(tài)分析儀邏輯狀態(tài)分析儀-狀態(tài)表顯示。狀態(tài)表顯示。 邏輯定時分析儀邏輯定時分析儀-定時圖顯示。定時圖顯示。 407.6 7.6 邏輯分析儀的主要工作方式邏輯分析儀的主要工作方式 此外，還有映射圖顯示等，用一系列光點可以觀此外，還有映射圖顯示等，用一系列光點可以觀察系統(tǒng)運行全貌的動態(tài)情況。察系統(tǒng)運行全貌的動態(tài)情況。417.6 7.6 邏輯分析儀的主要工作方式邏輯分析儀的主要工作方式5.5.數(shù)據(jù)的建立和保持時間數(shù)據(jù)的建立和保持時間 建立時間建立時間t t

31、s s ：在時鐘跳變之前，數(shù)據(jù)必須提前出現(xiàn)在存：在時鐘跳變之前，數(shù)據(jù)必須提前出現(xiàn)在存儲器輸入端的最小時間儲器輸入端的最小時間 。 保持時間保持時間t th h：在時鐘跳變之后，數(shù)據(jù)繼續(xù)保持的最小時：在時鐘跳變之后，數(shù)據(jù)繼續(xù)保持的最小時間。間。圖圖7.6.8 數(shù)據(jù)建立時間和數(shù)據(jù)保持時間時序圖數(shù)據(jù)建立時間和數(shù)據(jù)保持時間時序圖數(shù)據(jù)信號數(shù)據(jù)信號可檢測最小脈沖寬度可檢測最小脈沖寬度tsth同步同步時鐘時鐘ts與與th之和之和決定決定了能檢測到的數(shù)了能檢測到的數(shù)據(jù)的最小時間間據(jù)的最小時間間隔，即隔，即最高取樣最高取樣速率。速率。通常為使通常為使分析儀跟蹤上當分析儀跟蹤上當前的數(shù)據(jù)，應(yīng)使前的數(shù)據(jù)，應(yīng)使th為零為零。427.7 7.7 邏輯狀態(tài)分析儀邏輯狀態(tài)分析儀437.8 7.8 邏輯分析儀的應(yīng)用邏輯分析儀的應(yīng)用 故障診斷包括：故障診斷包括： 故障偵查故障偵查/ /檢測（檢測（Fault DetectionFault Detection）- - 判斷被判斷被測電路中測電路中是否存在是否存在故障故障 故障定位故障定位-查明故障查明故障原因、性質(zhì)原因、性質(zhì)和產(chǎn)生的和產(chǎn)生的位置位置 數(shù)據(jù)域測量的典型應(yīng)用：數(shù)字系統(tǒng)的故障診斷和數(shù)據(jù)域測量的典型應(yīng)用：數(shù)字系統(tǒng)的故障診斷和信號的邏輯分析。信號的邏輯分析。447.8 7.8 邏輯分析儀的應(yīng)用邏輯分析儀的