调试串口-SPI-IIC-CAN时出现问题怎 么办，逻辑分析仪帮你来诊断.pdfVIP

逻辑分析仪简介；逻辑分析仪的使用方 法 单片机开发工程师和电子爱好者，每天都要和各种各样的数字电路打交道。 制 作调试电路时除了使用万用表、示波器等工具，逻辑分析仪也是必不可少的。 逻辑分析仪是利用时钟从测试设备上采集和显示数字信号的仪器，最主要的作用 于时序判定。逻辑分析仪与示波器不同，它不能显示连续的模拟量波形，而 只 显示高低两种电平状态 （逻辑 1 和 0）。 设置了参考电压后，逻辑分析仪将采 集到的信号与电压比较器比较，高于参考电压的为逻辑 1，低于参考电压的为逻 辑 0。这样就可以将被测信号以时间顺序显示为连续的高低电平波形，便于使用 者进行分析和调试。使用逻辑分析仪，可以方便地设置信号触发条件开始采样， 分析多 路信号的时序，捕获信号的干扰毛刺，也可以按照规则对电平序列进行 解码，完成通信协议分析。 图 1 逻辑分析仪根据其硬件设备的功能和复杂程度，主要分为独立式 （单机型）逻辑 分析仪和基于电脑 （PC-Base）的虚拟逻辑分析仪两大类。独立式逻辑 分析仪是 将所有的软件，硬件整合 一台仪器中，使用方便。虚拟逻辑分析仪则需要结合 电脑使用，利用 PC 强大的计算和显示功能，完成数据处理和显示等工作。 专业逻辑分析仪，通常具有数量众多的采样通道，超快的采样速度和大容量的存 储深度，但昂贵的价格也不是个人所能承受的。作为工程师手头常备的开发工 具，目前有许多入门级的逻辑分析仪设计，整体功能虽然不能和专业高档仪器相 比，但是用较低的成本来实现特定的功能，也是非常成功的设计。本文以下讨论 的逻 辑分析仪，主要是指这类入门级设计。 基于电脑并口的逻辑分析仪曾是主流，但是近年来电脑系统逐步不再配置并口， 这类设计已经成为明日黄花，仅仅还具有原理学习的价值。 另一类的逻辑分析仪，是以低速单片机为基础的。很多爱好者用 PIC、AVR 等常 见单片机设计了自己的作品。但这类单片机逻辑分析仪的共同弱点就是采样速度 太慢，通常不超过 1MHz。 以USB IO 芯片为基础的入门级逻辑分析仪现 最为流行。比如 Saleae logic， 还有类似的USBee 等。这类产品主要采用一个 USB IO 芯片，例如 CYPRESS 公司 的CY7C68013A-56PVXC，所有的信号触发和处理工作都是电脑上的软件完成的， 硬件部分就只是一个数据记录 仪。最高采样速度为 24MHz。它们可以 “无限数 量”地采样，因为所有的数据都是存储 电脑里的。目前一般最多是 8 个通道， 更多的通道数量会成比例地降低 最高采样速度。这类产品构造简单，方便易用， 价格便宜，是调试单片机开发工作的好工具。它的缺点主要是采样速度只有 24MHz、8 个通道，对于分析高速并 行总线就不能胜任了。更进一步的设计，需 要增加 FPGA、SRAM 等器件，才能解决速度不够和通道数量不足的问题。 图2 图 3 图4 下面就以Saleae 逻辑分析仪为例，通过采样分析 I2C 总线波形和 PWM 波形，简 单介绍它的特点和使用方法。 先介绍用逻辑分析仪采样单片机对 I2C 器件 AT24C16 的写数据过程。 硬件连接 1.先将逻辑分析仪的GND 与 目标板