正確選擇和使用邏輯分析儀:邏輯分析儀原理
自20世紀(jì)70 年代初研制成微處理器，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8位字節(jié)的觀察。微處理器和存儲(chǔ)器的測(cè)試需要不同于時(shí)域和頻域儀器|儀表。數(shù)域測(cè)試儀器應(yīng)運(yùn)而生。HP公司推出狀態(tài)分析儀和Biomation公司推出定時(shí)分析儀（兩者*初很不相同）之后不久，用戶開始接受這種數(shù)域測(cè)試儀器作為*終解決數(shù)字電路測(cè)試的手段，不久狀態(tài)分析儀與定時(shí)分析儀合并成邏輯分析儀濕度傳感器探頭, ,不銹鋼電熱管 PT100傳感器, ,鑄鋁加熱器,加熱圈流體電磁閥
。
　　20世紀(jì)80 年代后期，邏輯分析儀變得更加復(fù)雜，當(dāng)然使用起來也就更加困難。例如，引入多電平樹形觸發(fā)，以應(yīng)付條件語(yǔ)句如IF、THEN、ELSE等復(fù)雜事件。這類組合觸發(fā)必然更加靈活，同時(shí)對(duì)大多數(shù)用戶來說就不是那樣容易掌握了。
　　邏輯分析儀的探頭日益顯得重要。需用夾子夾住穿孔式元件上的16根引腳和雙列直插式元件上的只有0.1″間隙的引腳時(shí)，就出現(xiàn)探頭問題。今天的邏輯分析儀提供幾百個(gè)工作在200MHz頻率上的通道信號(hào)連接就是個(gè)現(xiàn)實(shí)問題。適配器、夾子和輔助爪鉤等多種多樣，但是*好的辦法的是設(shè)計(jì)一種廉價(jià)的測(cè)試夾具，邏輯分析儀直接連接到夾具上，形成可靠和緊湊的接觸。
　　今天的發(fā)展趨勢(shì)
　　邏輯分析儀的基本取向近年來在計(jì)算機(jī)與儀器的不斷融合中找到了解決的辦法。北京迪陽(yáng)公司LA4000,5000系列邏輯分析儀著重解決導(dǎo)向和發(fā)展能力，亦即儀器如何動(dòng)作和如何構(gòu)建有特色的結(jié)構(gòu)。導(dǎo)向采用微軟的Windows接口，它非常容易驅(qū)動(dòng)。改進(jìn)信號(hào)發(fā)現(xiàn)能力必然涉及到儀器結(jié)構(gòu)的變動(dòng)。在所有要處理的數(shù)據(jù)中著重處理與時(shí)間有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，不同類型的信息采用多窗口顯示　邏輯分析儀的一些技術(shù)指標(biāo)：
　　1、邏輯分析儀的通道數(shù) ：在需要邏輯分析儀的地方，要對(duì)一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行**地分析，就應(yīng)當(dāng)把所有應(yīng)當(dāng)觀測(cè)的信號(hào)全部引入邏輯分析儀當(dāng)中，這樣邏輯分析儀的通道數(shù)至少應(yīng)當(dāng)是：被測(cè)系統(tǒng)的字長(zhǎng)（數(shù)字總線數(shù)）＋被測(cè)系統(tǒng)的控制總線數(shù)＋時(shí)鐘線數(shù)。這樣對(duì)于一個(gè)16位機(jī)系統(tǒng)，就至少需要68個(gè)通道。現(xiàn)在幾個(gè)廠家的主流產(chǎn)品的通道數(shù)多達(dá)160通道以上。例如北京迪陽(yáng)公司LA55160等。
　　2、定時(shí)采樣速率：在定時(shí)采樣分析時(shí)，要有足夠的定時(shí)分辨率，就應(yīng)當(dāng)足夠高的定時(shí)分析采樣速率，我們應(yīng)當(dāng)知道，并不是只有高速系統(tǒng)才需要高的采樣速率（見下表）現(xiàn)在的主流產(chǎn)品的采樣速率高達(dá)500MHz/s，在這個(gè)速率下，我們可以看到0.1ps時(shí)間上的細(xì)節(jié)。
邏輯分析儀的探頭：邏輯分析儀通過探頭與被測(cè)器件連接，探頭起著信號(hào)接口的作用，在保持信號(hào)完整性中占有重要位置。邏輯分析儀與數(shù)字示波器不同，雖然相對(duì)上下限值的幅度變化并不重要，但幅度失真一定會(huì)轉(zhuǎn)換成定時(shí)誤差。邏輯分析儀具有幾十至幾百通道的探頭其頻率響應(yīng)從幾十至幾百M(fèi)Hz,保證各路探頭的相對(duì)延時(shí)*小和保持幅度的失真較低。這是表征邏輯分析儀探頭性能的關(guān)鍵參數(shù)。Agilent公司的無源探頭和Tektronix公司的有源探頭*具代表性，屬于邏輯分析儀的**探頭。
　　邏輯分析儀的強(qiáng)項(xiàng)在于能洞察許多信道中信號(hào)的定時(shí)關(guān)系。可惜的是，如果各個(gè)通道之間略有差別便會(huì)產(chǎn)生通道的定時(shí)偏差，在某些型號(hào)的邏輯分析儀里，這種偏差能減小到*小，但是仍有殘留值存在。通用邏輯分析儀，如Tektronix公司的TLA600型或Agilent公司的HP16600型，在所有通道中的時(shí)間偏差約為1ns。因而探頭非常重要，詳見本站“測(cè)試附件及連接探頭”。
　　a）探頭的阻性負(fù)載，也就是探頭的接入系統(tǒng)中以后對(duì)系統(tǒng)電流的分流作用的大小，在數(shù)字系統(tǒng)中，系統(tǒng)的電流負(fù)載能力一般在幾個(gè)KΩ以上，分流效應(yīng)對(duì)系統(tǒng)的影響一般可以忽略，現(xiàn)在流行的幾種長(zhǎng)邏輯分析儀探頭的阻抗一般在20～200KΩ之間。
　　b）探頭的容性負(fù)載：容性負(fù)載就是探頭接入系統(tǒng)時(shí)，探頭的等效電容，這個(gè)值一般在1～30PF之間，在現(xiàn)在的高速系統(tǒng)中，容性負(fù)載對(duì)電路的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于阻性負(fù)載，如果這個(gè)值太大，將會(huì)直接影響整個(gè)系統(tǒng)中的信號(hào)“沿”的形狀改變整個(gè)電路的性質(zhì)，改變邏輯分析儀對(duì)系統(tǒng)觀測(cè)的實(shí)時(shí)性，導(dǎo)致我們看到的并不是系統(tǒng)原有的特性。
　c）探頭的易用性：是指探頭接入系統(tǒng)時(shí)的難易程度，隨著芯片封裝的密度越來越高，出現(xiàn)了BGA、QFP、TQFP、PLCC、SOP等各種各樣的封裝形式，IC的腳間距*小的已達(dá)到0.3mm以下，要很好的將信號(hào)引出，特別是BGA封裝，確實(shí)有困難，并且分立器件的尺寸也越來越小，典型的已達(dá)到0.5mm×0.8mm。
　　d) 與現(xiàn)有電路板上的調(diào)試部分的兼容性。
　　6、系統(tǒng)的開放性：隨著數(shù)據(jù)共享的呼聲越來越高，我們所使用的系統(tǒng)的開放性就越來越重要，現(xiàn)在的邏輯分析儀的操作系統(tǒng)也由過去的專用系統(tǒng)發(fā)展到使用Windows介面，這樣我們?cè)谑褂脮r(shí)很方便。
　　小結(jié)
　　如果在你的工作中有數(shù)字邏輯信號(hào)，你就有機(jī)會(huì)使用邏輯分析儀。因此應(yīng)選好一種邏輯分析儀，既符合所用的功能，又不太超越所需的功能。用戶多半會(huì)找一種容易操作的儀器，它在功能控制上操作步驟較少，菜單種類也不多，而且不太復(fù)雜。
　　從另一方面說，如果需要用*快速度的和*大型的分析能力很強(qiáng)的邏輯分析儀，已有現(xiàn)成的解決方案。這種新穎儀器幾乎不會(huì)出現(xiàn)通道對(duì)通道的延時(shí)以及探頭的負(fù)載影響。如果你稍有疏漏，則可能要花費(fèi)幾萬(wàn)美元的學(xué)費(fèi)才能取得經(jīng)驗(yàn)。

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