电子测量技术第8章_数据域测量.pptVIP

8.7 逻辑状态分析仪 1.基本工作原理和流程图 8.7.2 主要单元电路的工作原理 1.输入电路 首先通过输入电路采集数据并输入到仪器内。逻辑分析仪一般有三种输入电路：数据、时钟、限定输入电路。为了能准确地采集数据，要求： ① 输入电路尽量减小对被测电路的影响。 ② 输入电路能按阈值电平转换成TTL电平。 ③ 要求输入电路传输时间短，输入电路原理图间传输延迟差异小。 输入电路由输入衰减器、源极跟随器、电压比较器及整形输出电路组成。 2.字识别和符合电路 输入的数据和时钟经过输入电路进行电平转换、整形和延迟，然后送至缓冲器。同时经整形后的时钟分别送至暂存器、触发识别电路和数据获取电路。经缓冲器输出两个互补信号，一个到识别电路（又称符合电路），另一个到内存的输入端。 3.数据获取电路 由三部分组成： ①形成一个与被测系统时钟同步的恒定脉宽的脉冲HACL。 ②利用时钟的平均电平来控制时钟及触发指示。 ③控制存储器的写入与读出。 8.8 逻辑分析仪的应用 例8.8.1 显示数据流。 对于逻辑状态分析仪，显示数据流是最基本的用途。如果要测试二-十六进制的计数器的状态流，将探极的四个通道接到被测计数器的输出端，不用的通道全部置OFF位(包括甄别通道Q0，Q1) ；然后选择触发字，若选0000，触发方式置起始显示，时钟输入用计数器的CP进行同步。在CRT上将显示出二-十六进制的输出状态流，如图7.8.1所示。 例8.8.2 利用分析仪取出微处理器中的任何程序。 逻辑状态分析仪是分析软件和检查程序的最好工具。将探极夹到被测电路中去，通过选择触发字和触发方式，就可以在CRT上显示出程序流的情况，如图7.8.2所示。 例8.8.3 利用“单次”和“终端显示”触发方式，寻找和分析微处理器中如何达到某一种状态。 图8.8.3所示的二-十进制计数器的计数情况不正确，应该在99复位，结果在89就复位了。为什么会在89复位呢？这个原因是状态分析仪无法解决的，但逻辑分析仪有驱动示波器的能力。因此，可重新调整逻辑分析仪，触发方法置起始显示方式，触发字置88，用触发输出来启动示波器，则可发现在复位母线上的状态90处有一个毛刺，如图8.8.4所示。得知是由复位线上产生的这一瞬变过程所致的。这样就寻找出了故障的原因。 例8.8.4 利用“自激”触发方式来检查电路重复信号。 当正常工作时，从CRT上显示的将是0和1的叠加。发生故障时则显示1或0，这样就能清楚地看出工作不正常，然后再仔细寻找故障产生的原因及故障地点。 例8.8.5 “起始显示”和“起始延迟”的使用。 存储器的容量再大，但总是有限的，为了适应测量的要求，可以利用逻辑分析仪的延迟功能来解决。 首先将初始触发字设置好，如果要看M个时钟后的数据信号，则触发方式置起始延迟，延迟设定置M，时钟输入用系统的时钟，这样CRT显示的将是经过M个时钟延迟后的16个数据信号。SL4型逻辑分析仪可延迟99999个时钟数。 例8.8.6 无时钟、无触发指示的应用。 无时钟高、低指示，如果在大于0.1s的时间里没有时钟脉冲，则“无时钟指示灯”就亮了，告诉测量者时钟工作不正常。由于时钟输入是与阈值电平进行比较的，高于阈值电平或低于阈值电平，或者在阈值电平±0.2V之内都能给予指示，这样就成为一支逻辑笔。 而无触发指示，是表示触发不符合时的标志，不论是触发条件设错，还是没有这个数据，在操作面板上的“无触发指示灯”就亮起来。 例8.8.7 ROM片最高工作频率的测试。 用数据发生器(或者能产生ROM地址的地址计数器)产生被测试ROM的地址，用状态分析仪监视ROM的输出数据，用数字频率计测量数据发生器的时钟频率，连接方法如图8.8.5所示。 首先使数据发生器低速工作，其输出地址供ROM使用，分析仪把采集到的ROM输出数据作为正确数据，通过键盘将其存入参考存储器内；然后逐渐提高ROM的工作速度，使用分析仪的比较功能对每次获取的新数据与原存的正确数据进行比较，当发现两者的内容不一致时，频率计所测得的时钟频率就是ROM的最高工作频率。 例8.8.8 寻找毛刺脉冲产生的原因。 图8.8.6所示为一个译码器的时序图，D0，D1，D2是译码器的三个输入端的波形。D3，D4，D5，D6是四个输出端的波形，每个输出波形上都有毛刺脉冲。 由图可见，所有的毛刺都出现在输入信号的跳变沿上。例如，t2和t4时刻的毛刺都是由输入端D0，D1，D2同时跳变引起的(见图中虚线圈)。t2时刻D4信号变负，t4时刻D6信号变负。由于译码器中采用的触发