定時(shí)分析儀基礎(chǔ)知識(shí)
大多數(shù)邏輯分析儀是兩種分析儀組合在一起的儀器:第一部分是定時(shí)分析儀,第二部分是狀態(tài)分析儀。
定時(shí)分析儀比較適合處理多條線(xiàn)路的總線(xiàn)結(jié)構(gòu)或應(yīng)用,它還能夠觸發(fā)多條線(xiàn)路中的碼型或毛刺。
定時(shí)分析儀顯示信息的方式在整體上與示波器相同,橫軸表示時(shí)間,豎軸表示電壓幅度。由于這兩種儀器上的波形都與時(shí)間相關(guān),因此可以說(shuō)其顯示畫(huà)面都位于時(shí)域中電容表| 電力分析儀| 諧波分析儀| 發(fā)生器| 多用表| 驗(yàn)電筆| 示波表| 電流表| 鉤表| 測(cè)試器| 電力計(jì)| 電力測(cè)量?jī)x| 光度計(jì)| 電壓計(jì)| 電流計(jì)| 。
選擇正確的采樣方式
定時(shí)
分析儀與數(shù)字
示波器類(lèi)似,都是1位的垂直分辨率。1位的分辨率只允許顯示兩種狀態(tài),即高或低。它只關(guān)注用戶(hù)自定義的電壓門(mén)限。如果在采 樣時(shí)信號(hào)高于門(mén)限,那么
分析儀將顯示為高或1。如果在采樣時(shí)信號(hào)低于門(mén)限,那么
分析儀將顯示為低或0。從這些樣點(diǎn)中,將生成由1和0組成的列表,這表示輸 入波形的1位圖片。這個(gè)列表存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中,還用來(lái)重建輸入波形的1位圖片,如圖1所示。
圖1 定時(shí)分析議樣點(diǎn)
一般來(lái)說(shuō),定時(shí)
分析儀會(huì)使一切變方,這似乎限制了其用途。如果需要同時(shí)檢驗(yàn)多條線(xiàn)路或數(shù)百條線(xiàn)路中的定時(shí)關(guān)系,那么應(yīng)使用定時(shí)
分析儀。
跳變采樣
在具有數(shù)據(jù)突發(fā)的輸入線(xiàn)路上捕獲數(shù)據(jù)時(shí),如圖2所示,必須把采樣率調(diào)節(jié)到高分辨率(如4ns),以便在開(kāi)始時(shí)捕獲快速脈沖。這意味著4K(4096個(gè)樣點(diǎn))存儲(chǔ)器的定時(shí)
分析儀會(huì)在16.4μs后停止采集數(shù)據(jù),工程師將不能捕獲第二個(gè)數(shù)據(jù)突發(fā)。
圖2 以高分辨率采樣
在典型的調(diào)試工作中,將在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)采樣,并存儲(chǔ)數(shù)據(jù),在這段時(shí)間內(nèi)可能會(huì)沒(méi)有信號(hào)活動(dòng)。這會(huì)用盡邏輯
分析儀的存儲(chǔ)器,但不能提供進(jìn)一步信息。如果已經(jīng)知道什么時(shí)候發(fā)生跳變及跳變是正還是負(fù),那么可以解決這個(gè)問(wèn)題。這些信息構(gòu)成了跳變定時(shí)的依據(jù),可以有效利用存儲(chǔ)器。
為實(shí)現(xiàn)跳變定時(shí),可以在定時(shí)
分析儀輸入上與計(jì)數(shù)器一起使用“跳變檢測(cè)器”。定時(shí)
分析儀現(xiàn)在只存儲(chǔ)跳變前的樣點(diǎn),即從最后一個(gè)跳變起經(jīng)過(guò)的時(shí)間。這種方法每個(gè)跳變只允許使用兩個(gè)存儲(chǔ)位置,如果輸入上沒(méi)有活動(dòng),那么不占用存儲(chǔ)器。
在我們的實(shí)例中,根據(jù)每個(gè)突發(fā)存在的脈沖數(shù)量,可以捕獲第二個(gè)、第三個(gè)、第四個(gè)和第五個(gè)脈沖。同時(shí),我們可以把定時(shí)分辨率保持在高達(dá)4ns(圖3)。
圖3 使用跳變檢測(cè)器采樣
毛刺捕獲
毛刺有一個(gè)壞毛病,就是它會(huì)在最不適合的時(shí)間顯示最具災(zāi)難性的結(jié)果。定時(shí)
分析儀對(duì)進(jìn)入數(shù)據(jù)采樣、追蹤樣點(diǎn)之間發(fā)生的任何跳變,可以隨時(shí)識(shí)別毛刺。在
分析儀中,毛刺定義為樣點(diǎn)之間越過(guò)邏輯門(mén)限一次以上的任何跳變。為識(shí)別毛刺,系統(tǒng)會(huì)“告訴”
分析儀追蹤所有多個(gè)跳變,把它們顯示為毛刺。
顯示毛刺是一個(gè)非常實(shí)用的功能,同時(shí)它也有助于觸發(fā)毛刺,顯示毛刺前發(fā)生的數(shù)據(jù)。這可以幫助確定是什么因素導(dǎo)致了毛刺。通過(guò)這一功能,
分析儀還可以只在希望時(shí),也就是毛刺發(fā)生時(shí)捕獲數(shù)據(jù)。
例如,由于其中一條線(xiàn)路上出現(xiàn)毛刺,而導(dǎo)致某個(gè)系統(tǒng)周期性癱瘓。由于發(fā)生頻次不高,存儲(chǔ)所有時(shí)間的數(shù)據(jù)(假設(shè)有足夠的存儲(chǔ)能力)會(huì)產(chǎn)生數(shù)量驚人的、需要分類(lèi)的信息。另一種方案是使用沒(méi)有毛刺觸發(fā)功能的
分析儀,把
分析儀放在系統(tǒng)前面,按運(yùn)行按鈕,一直等到毛刺出現(xiàn)。
觸發(fā)定時(shí)分析儀
邏輯分析儀連續(xù)捕獲數(shù)據(jù),在找到追蹤點(diǎn)之后停止采集。因此,邏輯分析儀可以顯示追蹤點(diǎn)之前的信息(這稱(chēng)為負(fù)時(shí)間)以及追蹤點(diǎn)后面的信息。
碼型觸發(fā)
在定時(shí)分析儀上設(shè)置追蹤指標(biāo)與在示波器上設(shè)置觸發(fā)電平和跳變沿有很大區(qū)別。許多分析儀觸發(fā)輸入線(xiàn)中由高和低組成的碼型。為使某些用戶(hù)操作起來(lái)更加容易,大多數(shù)分析儀上的觸發(fā)點(diǎn)可以使用二進(jìn)制(1和0)、十六進(jìn)制、十進(jìn)制、ASCII或小數(shù)設(shè)置。在考察寬4位、8位、16位、24位或32位的 總線(xiàn)時(shí),特別適合使用十六進(jìn)制設(shè)置觸發(fā)點(diǎn)。可以想象,使用二進(jìn)制設(shè)置24位總線(xiàn)的指標(biāo)會(huì)非常麻煩。
邊沿觸發(fā)
在調(diào)節(jié)示波器上的觸發(fā)電平旋鈕時(shí),可以視之為設(shè)置電壓比較器的電平,告訴示波器在輸入電壓越過(guò)該電平時(shí)觸發(fā)采集。定時(shí)分析儀的工作方式與邊沿觸發(fā)基本相同,但觸發(fā)電平預(yù)置成邏輯門(mén)限。盡管許多邏輯設(shè)備與電平相關(guān),但這些設(shè)備的時(shí)鐘信號(hào)和控制信號(hào)通常對(duì)邊沿敏感。通過(guò)邊沿觸發(fā),用戶(hù)可以在設(shè)備 輸入時(shí)鐘時(shí)開(kāi)始捕獲數(shù)據(jù)。在時(shí)鐘邊沿(上升或下降)發(fā)生時(shí),分析儀可以捕獲數(shù)據(jù),捕捉位移寄存器的所有輸出。在這種情況下,必須延遲追蹤點(diǎn),考慮通過(guò)位移寄存器傳播時(shí)的時(shí)延。