揭秘怎么挑选逻辑分析仪

自1973年，第一台针对数字体系多个信号之间逻辑联系及时刻联系测验的仪器—逻辑剖析仪（Logic Analyzer）在数据域测验仪器中锋芒毕露以来，用户开端承受这种数据域测验仪器并作为终究处理数字电路测验的手法。

近年来，逻辑剖析仪的根本趋向在计算机与仪器的不断交融中寻求发展方向，依托不断进步的计算机技能，虚拟逻辑剖析仪吸收交融了比如逻辑笔、协议剖析仪等许大都字丈量仪器的功用，运用Windows体系渠道，配以简略易用的用户界面，进一步化简了触发的难题，构建了特征的数字剖析丈量渠道。

逻辑剖析仪是一品种似于示波器的波形测验设备，它是用于监测硬件电路作业时的逻辑电平，并加以存储，用图形的方法直观地表达出来，便于用户检测、剖析电路规划(硬件规划和软件规划) 中的过错。逻辑剖析仪是规划特别是数字规划中不行短少的设备，经过它，能够迅速地定位过错，处理问题，到达事半功倍的效果。

相对于示波器，逻辑剖析仪往往给人有以下的感觉：

1、操作杂乱，对运用者的要求高；

2、与示波器功用差不多；

3、价格昂贵。

其实不然，逻辑剖析仪在最近的几年中跟着数字电路的广泛运用发展迅速，已经成为许多电子开发公司的必选设备之一。

逻辑剖析仪的组成结构如图 2.1所示，它首要包含数据捕获和数据显现两大部分。逻辑剖析仪一般选用先进行数据收集并存储，然后进行数据剖析显现方法。

数据捕获部分包含信号输入、比较采样、触发操控、数据存储和时钟电路等。外部被测信号经过探头送到信号输入电路，在比较器中与设定的门限电压进行比较，大于门限电压值的信号为高电平，反之为低电平。采样电路在采样时钟（外时钟或内时钟）操控下对信号进行采样，并将数据流送到触发模块中，发生触发信号。数据存储电路在触发信号的效果下进行相应的数据存储操控。数据捕获完成后，由剖析显现电路将存储的数据处理之后以恰当方法显现出来。

图 2.1 逻辑剖析仪的原理结构

大大都逻辑剖析仪实践是由守时剖析仪和状况剖析仪组成的。

守时剖析：也称为异步时序剖析。在逻辑剖析仪内部高速采样时钟的驱动下，对输入信号进行异步数据采样，采样的数据用方波的方法进行显现。逻辑剖析仪在内部高速时钟的驱动下对信号输入进行异步采样，其丈量成果用于分辩相关信号间的时序联系，例如树立时刻、坚持时刻、协议应对等。依据采样定理，内部采样时钟要高于被测信号最高频率的3倍以上到正确的采样数据，内部采样时钟频率越高，守时分辩率就越高，精确度也越高，时序联系就越精准。广州致远电子有限公司出品的LAB6000系列逻辑剖析仪最高采样频率为5GHz，守时分辩率能够高达200ps。守时剖析形式一般用于硬件体系的测验。

状况剖析：也称为同步时序剖析。在外部同步时钟的驱动下，逻辑剖析仪对输入信号进行同步数据采样，显现的时分，用二进制码或合作软件用映射图或反汇编成助记符，由于收集到的状况数据与被测信号数据流状况彻底一致，因而能够用于直接观测程序的源代码。状况剖析形式一般用于对体系软件进行测验。

依据硬件设备规划上的差异，现在市面上逻辑剖析仪大致上可分为台式逻辑剖析仪和根据PC的虚拟逻辑剖析仪。台式逻辑剖析仪是将一切的测验软件、运算办理元件以及显现部分整合在一台仪器之中；虚拟逻辑剖析仪则需求调配PC机一同运用，经过PC机来显现最终成果。比较动辄上十数万元的台式逻辑剖析仪，虚拟逻辑剖析仪具有价格便宜、性价比高、剖析能力强、用户界面友爱、操作简略、体积细巧等长处。别的，广州致远电子有限公司出品的逻辑剖析仪还把其他的数字测验设备的功用交融在一同，典型的有逻辑笔、频率计、总线剖析、协议剖析等，使得逻辑剖析仪在数字测验方面的功用愈加强壮。

在电子测验范畴，示波器首要用于信号波形的收集和再现，首要用于对模仿信号和模仿电路的测验。跟着数字技能发展，对数字信号测验越来越重要，最早的数字信号测验，往往借助于示波器，后来呈现了守时剖析仪和状况剖析仪，从守时和状况的视点剖析和测验多路数字信号。由于其时的守时剖析仪和状况剖析仪价格昂贵，两者在市场上的概念很好，但影响不大，测验规模很窄。跟着数字测验技能发展，交融数字守时和状况剖析的逻辑剖析仪运用而生。

一般用户在示波器与逻辑剖析仪之间作挑选时，大都的用户都会挑选了解的示波器。但是，示波器在运用层面上较倾向模仿信号的丈量；逻辑剖析仪在数字信号剖析中能供给比示波器更多更强壮的功用，更有助于用户的开发，在数字信号充满的年代，用户们在进行产品开发时所面临的信号品种绝大部分也是以数字信号居多，在用户开发产品的过程中示波器或许是必不行缺的仪器，但若有逻辑剖析仪的协助，则更能够大大提高作业效率，节省用户名贵的时刻。

逻辑剖析仪是运用时钟驱动从测验设备上收集和显现数字信号的仪器，最首要效果在于数字电路的剖析。

由于逻辑剖析仪不像示波器具有许多电平等级，一般只显现两个值（逻辑“1”和“0”）。如图 3.1所示设定了门限电压后，逻辑剖析仪将被测信号经过超高速比较器与门限电压进行比较，高于门限电压为逻辑“1”,低于则为逻辑“0”。例如：一个待测信号运用500MHz采样率的逻辑剖析仪，当参阅电压设定为1.7V时，在丈量时逻辑剖析仪就会均匀每隔2ns（500MHz）采样一个点，超越1.7V为“1”，低于则为“0”，把一切采样得到的“1”和“0”依照时刻联系连接成一个波形，用户便可在此接连波形中找出反常之处。

图 3.1 逻辑剖析仪采样

整体而言，示波器首要用来调查信号的模仿特性，如边际时刻、电压起伏、是否有寄生搅扰等。而逻辑剖析仪首要丈量数字电路，由于数字电路固有的特性，逻辑剖析仪对电压的详细值和被测信号的一些模仿特性都不进行丈量，而是专门针对信号的电平进行丈量。一起逻辑剖析仪相对示波器还有以下长处:

一般逻辑剖析仪都具有32或许更多的通道，能够一起检测数十个输入信号。能够轻松的检查各输入通道间的联系。

逻辑剖析仪并不像示波器只要上升沿和下降沿触发。逻辑剖析仪一般还具有针对总线规模、总线间联系、事情次数等触发。LAB6052、LA2532等逻辑剖析仪一起还具有可视触发、协议触发、插件触发、用户自定义触发等多种功用强壮的触发形式。

示波器对波形显现的手法仅仅进行波形的描绘，逻辑剖析仪就强壮得多了。逻辑剖析仪能够把多个丈量通道组合成总线进行显现，能够对总线数据运用二进制或模仿量的方法进行显现。一起，LAB6000、LA2000系列逻辑剖析仪还具有插件剖析功用，直接对丈量的信号依照用户挑选的协议进行协议剖析，使得数据愈加直观明晰，如图 3.1所示。免除用户只看见数据波形不知数据意义的苦恼，在进行数据通信剖析中特别有用。

图 3.2 LAB6052逻辑剖析仪I2C剖析成果

逻辑剖析仪的重要目标有输入通道数、守时采样率、状况采样率、存储容量、触发方法、剖析功用、其他功用等。表1为广州致远电子有限公司出品逻辑剖析仪的首要选型参数，也是逻辑剖析仪的重要选型目标。

表 4.1 逻辑剖析仪选型表

在需求逻辑剖析仪的当地，要对一个体系进行全面地剖析，逻辑剖析仪的通道数至少应当足以把一切需求观测的信号悉数引进逻辑剖析仪傍边。

在守时采样剖析时，要有满意的守时分辩率，就应当有满意高的守时剖析采样速率，但并不是只要高速体系才需求高的采样速率。假如采样频率高，则能够看见愈加精密得成果。像LAB6503逻辑剖析仪具有5GHz的守时采样率，对信号间的时刻分辩率高达200ps，彻底满意现代器材ns级的丈量。

在进行状况剖析时，逻辑剖析仪采样时钟运用外部输入时钟，在外部时钟得驱动下进数据存储。外部输入时钟得最高频率决议了逻辑剖析仪的最高状况采样率。LAB6000系列逻辑剖析仪除了具有规范的状况采样形式外，还具有带时刻戳的状况采样形式。带时刻戳的状况采样形式让用户不光能够调查到不同的输入状况，愈加能够测每个输入状况与外部同步时钟之间得联系。

存储容量是指逻辑剖析仪能够接连保存采样点的数量，直接一点说，便是逻辑剖析仪能够丈量多长时刻的波形。存储容量越大能够调查得时刻就越长，但由于高速存储器的价格都比较高，所以存储容量越大相应的逻辑剖析仪价格就越高。LAB6000、LA2000系列逻辑剖析仪特有的Timing-State形式能够很好的主动平衡存储容量、观测时刻和丈量精度的三者联系，运用Timing-State技能能够使逻辑剖析仪在相同的存储容量下一起具有很高丈量精度和更长的观测时刻。

比较示波器，逻辑剖析仪供给了丰厚的触发形式。除掉边际触发外，逻辑剖析仪一般都具有针对总线规模、总线间联系、事情次数等触发方法。LAB6000、LA2000系列逻辑剖析仪还能够对数据进行规模、=、！=、>、<等比较。一起，LAB6000、LA2000系列逻辑剖析仪供给可视触发、协议触发、插件触发、用户自定义触发、高速SPI触发等多种触发方法。

剖析功用是逻辑剖析仪的最大亮点，也是逻辑剖析仪差异与其他仪器的重要目标。逻辑剖析仪对输入信号进行时序和状况的剖析。广州致远电子有限公司出品的逻辑剖析仪能够更进一步的供给针对I2C、SPI、UART、ModBus、1-Wire等的总线剖析和SD卡、CF卡等高层协议的剖析，针对处理器的反汇编剖析等功用。

广州致远电子有限公司出品的逻辑剖析仪提出了数字电路丈量渠道的概念，在规划之初就融入了频率计、逻辑笔、总线剖析仪、协议剖析仪等功用，用户在一个软件界面上完成一起对多种丈量的调查，一机多用，省去用户重复出资。

逻辑剖析仪结合了状况剖析和守时剖析的功用，是用户在开发中不行或缺的强壮调试东西。了解了这些基础知识，用户就能够满怀信心地运用逻辑剖析仪来进行数字辅佐开发和排错，然后很好地缩短了研制周期，更快研制出优质的产品。