邏輯分析儀選型參數(shù)有哪些?何時(shí)使用邏輯分析儀?
邏輯分析儀是分析儀的種類(lèi)之一,對(duì)于分析儀,大多是電子相關(guān)專(zhuān)業(yè)的朋友更為熟悉。為了增進(jìn)大家對(duì)分析儀的認(rèn)識(shí),本文將對(duì)邏輯分析儀的選型參數(shù)以及使用邏輯分析儀的時(shí)機(jī)予以介紹。如果你對(duì)分析儀具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、何時(shí)需要使用邏輯分析儀
邏輯分析儀是分析數(shù)字系統(tǒng)邏輯關(guān)系的儀器。邏輯分析儀是屬于數(shù)據(jù)域測(cè)試儀器中的一種總線(xiàn)分析儀,即以總線(xiàn)(多線(xiàn))概念為基礎(chǔ),同時(shí)對(duì)多條數(shù)據(jù)線(xiàn)上的數(shù)據(jù)流進(jìn)行觀察和測(cè)試的儀器,這種儀器對(duì)復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng)的測(cè)試和分析十分有效。邏輯分析儀是利用時(shí)鐘從測(cè)試設(shè)備上采集和顯示數(shù)字信號(hào)的儀器,最主要作用在于時(shí)序判定。由于邏輯分析儀不像示波器那樣有許多電壓等級(jí),通常只顯示兩個(gè)電壓(邏輯1和0),因此設(shè)定了參考電壓后,邏輯分析儀將被測(cè)信號(hào)通過(guò)比較器進(jìn)行判定,高于參考電壓者為High,低于參考電壓者為L(zhǎng)ow,在High與 Low之間形成數(shù)字波形。
邏輯分析儀它能夠檢驗(yàn)數(shù)字電路是否正常工作,并幫助用戶(hù)查找并排除故障。它每次可捕獲并顯示多個(gè)信號(hào),分析這些信號(hào)的時(shí)間關(guān)系和邏輯關(guān)系;對(duì)于調(diào)試難以捕獲的、間斷性故障,某些邏輯分析儀可以檢測(cè)低頻瞬態(tài)干擾,以及是否違反建立、保持時(shí)間。在軟硬件系統(tǒng)集成中,邏輯分析儀可以跟蹤嵌入軟件的執(zhí)行情況,并分析程序執(zhí)行的效率,便于系統(tǒng)最后的優(yōu)化。另外,某些邏輯分析儀可將源代碼與設(shè)計(jì)中的特定硬件活動(dòng)相互關(guān)聯(lián)。邏輯分析儀可將源代碼與設(shè)計(jì)中的特定硬件活動(dòng)相互關(guān)聯(lián)。
當(dāng)您需要完成下列工作時(shí),請(qǐng)使用邏輯分析儀:
·調(diào)試并檢驗(yàn)數(shù)字系統(tǒng)的運(yùn)行;
·同時(shí)跟蹤并使多個(gè)數(shù)字信號(hào)相關(guān)聯(lián);
·檢驗(yàn)并分析總線(xiàn)中違反時(shí)限的操作以及瞬變狀態(tài);
·跟蹤嵌入軟件的執(zhí)行情況。
二、邏輯分析儀選型參數(shù)有哪些
邏輯分析儀有三個(gè)重要參數(shù):閾值電壓、采樣率和采樣深度。
1、閾值電壓
區(qū)分高低電平的間隔。邏輯分析儀和單片機(jī)都是數(shù)字電路,它在讀取外部信號(hào)的時(shí)候,多高電壓識(shí)別成高電平,多高電壓識(shí)別成低電平是有一定限制的。比如一款邏輯分析儀,閾值電壓是:0.7~1.4V,那么當(dāng)它采集外部的數(shù)字電路信號(hào)的時(shí)候,高于1.4V識(shí)別為高電平,低于0.7V識(shí)別為低電平。
2、采樣率
每秒鐘采集信號(hào)的次數(shù)。比如一個(gè)邏輯分析儀的最大采樣率是100M,那么也就是說(shuō)他一秒鐘可以采集100M個(gè)樣點(diǎn),即每10ns采集一個(gè)樣點(diǎn),并且高于閾值電壓的認(rèn)定為高電平,低于閾值電壓的認(rèn)定為低電平。我們前邊學(xué)UART通信的時(shí)候?qū)W過(guò)每一位都會(huì)讀取16次,而邏輯分析儀的原理也是類(lèi)似的,就是在超頻讀取。你信號(hào)是1M的頻率,我用100M的采樣率去采集,那么一個(gè)信號(hào)周期我就可以采集100次,最后用我們小學(xué)學(xué)過(guò)的描點(diǎn)法把采集到的樣點(diǎn)連起來(lái),就會(huì)還原出信號(hào),當(dāng)然100倍采樣率的脈寬誤差大概是百分之一。
根據(jù)奈奎斯特定律來(lái)說(shuō),采樣率必須是信號(hào)頻率的2倍以上才能還原出信號(hào),因?yàn)檫壿嫹治鰞x是數(shù)字系統(tǒng),算法簡(jiǎn)單,所以最低也是4倍于信號(hào)的采樣率才可以,一般選擇10倍左右效果就比較好了。比如你的信號(hào)頻率是10M,那么你的邏輯分析儀采樣率最低也得是40M的采樣率,最好能達(dá)到100M,提高精確度。
3、存儲(chǔ)深度
我們剛才講了采樣率,那采集到的高電平或者低電平信號(hào),我們要有一個(gè)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)起來(lái)。比如我們用100M采樣率,那么1秒就會(huì)產(chǎn)生100M個(gè)狀態(tài)樣點(diǎn)。一款邏輯分析儀能夠存儲(chǔ)多少個(gè)樣點(diǎn)數(shù),這是邏輯分析儀很重要的一個(gè)指標(biāo)。如果我們的采樣率很高,但是存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量很少,那也沒(méi)有多大意義,邏輯分析儀可以保存的最大樣點(diǎn)數(shù)就是一款邏輯分析儀的存儲(chǔ)深度。通常情況下,數(shù)據(jù)采集時(shí)間=存儲(chǔ)深度/采樣率。
此外,邏輯分析儀還有輸入阻抗和耐壓值等幾個(gè)簡(jiǎn)單參數(shù)。所有的邏輯分析儀的通道上,都是有等效電阻和電容的,由于測(cè)量信號(hào)的時(shí)候分析儀通道是并聯(lián)在通道上的,所以分析儀的輸入阻抗如果太小,電容過(guò)大,就會(huì)干擾到我們線(xiàn)上的信號(hào)。理論上來(lái)講,阻抗越大越好,電容越小越好。通常情況下,邏輯分析儀的阻抗都在100K以上,電容都在10pf左右。所謂的耐壓值,就是說(shuō)如果你測(cè)量超過(guò)這個(gè)電壓值的信號(hào)那么分析儀就可能被燒壞,所以測(cè)量的時(shí)候必須要注意這個(gè)問(wèn)題。
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