测控技术 第八节.pptVIP

5 、 逻辑分析仪的应用 数字系统工作过程中，经常会发生硬件和软件故障。将系统的多路并行地址信号和数据信号分别接到逻辑分析仪的输入探头，用读写控制线作为逻辑分析仪的触发信号，将正在运行的系统的地址线和数据线上的内容，通过逻辑分析仪显示出来。显示方式可选用状态表、图解显示和映像图方式。当发现故障时，还可以利用不同的显示方式，显示出故障前后的情况，从而可以迅速排队故障，提高测试效率。除故障检测外，还可用逻辑分析仪监视微处理器的加电和中断功能，以及数据传送的情况。 6 、 逻辑分析仪的发展概况 逻辑分析仪主要发展方向是：数据获取速率越来越高，通道数越来越多，此外反汇编、触发功能和显示功能越来越完备。 时域、频域和数据域测量的比较 在时域、频域测量中，测量对象是未知的，其测量目的是得到信号或系统的特性。在数域测量中，测量的正确结果是已知的，测量目的是检验系统工作是否正常，查找故障。 一、引言 数字系统所处理的是一些脉冲序列，多为二进制信息、通常一般化地称之为“数据”，因此，有关的测试分析也就称为数据域测试分析。数据域测试就是对数字电路和系统进行故障诊查、定位和诊断。 数字系统的测试错误，大都属于信号数据流的错误，如状态线没有在适当的时候出现，存储器地址读错、信息数据在传输过程中丢失信息比特等这类不正确数据系列产生的数据错误。 在数字集成电路中，特别是LSI和VLSI中，内部电路规模庞大、十分复杂，而外部可观测点（引脚）则甚少；常常不得不依靠少数外部测试点上所得的有限结果来推断电路内部所发生的复杂过程。此外，在数字系统中，除硬件故障会引起外部信息错乱之外，还可能由于软件的问题而导致异常输出。凡此种种因素．都给数字系统的测试和分析带来极大困难，也因此形成了数字系统与模拟系统测试分析的重大差别。为此迫切要求提供全新的、适当的测试和分析方法，以及相应的测试仪器和系统。 1 、 数字信号的特点 数字信号一般为多路传输的，因而要求多路测试； 数字信号是按时序传递的，测试要求测出时序和逻辑关系； 数字信号按一定的格式、结构和方式传递的脉冲信号 ； 数字信号多数是单次、非周期的；测试仪要能捕获、存储、显示所需的单次、非周期信号； 数字信号的速度范围宽 ； 在拟定数据域测试方案设计、制造数据域测试仪器时，都应考虑上述数字信号的特征。 2、 数据域测试的基本方法与可测试性 数字系统测试的目的，一是确定系统中是否存在故障，二是确定故障的位置。前者称为合格/失效测试，或称故障检测，后者称为故障定位。 穷举测试法—— 把任何可能的输入组合加于被测系统，看是否得到应有的输出结果。 伪穷举测试法 —— 把一个大电路划分成 数个子电路，对每个子电 路进行穷举测试。 随机测试法 —— 随机产生输入可能的2n个组合数据流，对它们的输出响应进行比较，根据测试结果，给出“合格/失效”指示。 功能性测试 —— 对微处理器的测试，包括对RAM的测试和对裸uP的测试是属于子系统级的功能性测试。还有利用被测系统自身的应用程序来对系统进行测试的方法，这类方法只对该系统的应用所涉及的功能进行测试， 数字电路可测性的一个定义是：若对一数字电路产生和施加一组输入信号，并在预定的测试时间和测试费用范围内，达到预定的故障诊断要求，则说明该电路是可测的。可测性包括两种特性：可控性和可观察性。 3、数据域测试仪器的分类 数据域测试仪器按其功能可分为三大类：节点测试器、逻辑分析仪和开发系统。 节点测试器 —— 以节点信息为测试对象，通过分析，比较测试节点处的信息，诊断节点开路、短路和桥接等故障。 逻辑分析仪 —— 以总线概念为基础，能同时对多个节点进行测试。它能对逻辑电路、软件的逻辑状态进行记录和显示，通过各种控制功能实现对逻辑系统的分析。 微机开发系统 —— 对各种带有微处理器的数字系统进行数据域测试，不仅具有调试系统软、硬件的各种功能，还能进行实时仿真。 二、逻辑分析仪的基本概念 逻辑分析仪能够用表格形式、波形形式或图形形式显示具有多个变量的数字系统的状态，也能用汇编形式显示数字系统的软件，从而实现对数字系统软、硬件的测试。 逻辑分析仪可分为两大类：逻辑定时分析仪和逻辑状态分析仪。这两类分析仪的基本结构是相似的，主要区别表现在显示方式和定时分式上。 逻辑定时分析仪用时间关系图显示被测数据，即用多路矩形脉冲（理想化波形）或高低电平表示逻辑“1”和“0”，这种图形方式便于分析时间关系。