逻辑分析仪讲义2009

逻辑分析仪实验讲义

大连理工大学

信息技术实验中心

前言

随着电子技术科学的飞速发展，近年来电子电路从模拟、单元电路过渡到数字、集成电路，而且电子技术本身所采用的器件、理论基础、设计方法以及应用技术都在数字化，并已广泛地应用到各个领域。因此，数字信号的检测、数字域测试已成为电子测量的重要分支之一。逻辑分析仪是数字域测试的主要仪器，这就要求未来电子技术设计人员不但要有较强的设计能力，而且还要掌握数字信号检测的主要仪器——逻辑分析仪的使用，国外的新趋势是“每个设计人员都拥有一台逻辑分析仪”。所以，学习并掌握逻辑分析仪的知识，对成为一个合格的电子工程师是必须的。

为了适应未来世界的数字化，跟踪电子技术的发展方向，加强学以致用的思想，我们开发了一套逻辑分析仪实验，将理论与实践相结合，基础与专业相结合，软件与硬件相结合，模拟与数字相结合，并且突出了实验的灵活性与实用性，实验分基础型和提高型两种，根据学生自身能力，自行选择，启发学生思考、探索，在强调普及知识的同时，重点是提高学生的应用能力、实践能力和创新设计能力。

本讲义各部分内容为：逻辑分析仪简介、触发介绍、逻辑分析仪操作说明、逻辑分析仪实验设计。

鉴于水平有限，加之时间仓促，因此本讲义中缺点错误在所难免，敬请各位读者批评指正。

编者

于大连理工大学

2008年3月

目录

第一章逻辑分析仪简介----------------------------------------------------------------4 第二章Agilent1693A逻辑分析仪操作说明---------------------------------------6 第三章触发介绍---------------------------------------17

第四章逻辑分析仪实验---------------------------------------------------------------20

第一章逻辑分析仪简介

逻辑分析仪是数字域仪器的代表，是分析软、硬件故障的仪器。逻辑分析仪具有定时分析和状态分析两种工作方式。两种工作方式关键区别是定时方式使用其内部时钟采集目标系统的信号，属于异步采样，其作用基本取代示波器；状态方式使用目标系统时钟采集目标系统的信号，其工作同步于目标系统，属于同步采样，主要用于跟踪软件中的小问题或者是硬件中的元件缺陷，排除软件代码问题和一些硬件中的问题。

一.示波器(Oscillograph)与逻辑分析仪(Logic Analyzer)的区别

1.示波器

拟信号，能测量信号上欠过度或超越

量的小电压漂移，能高精度地检测脉

冲上升沿上二点之间时间间隔这样的

精确参数信息。但由于示波器通常为

二通道或四通道，不能实现多通道，

无法分析总线如地址总线、数据总线

等的运行情况，面对数字信号束手无

策。

2.逻辑分析仪：

表，能观察多数字信号如总线/信号等

的逻辑关系，具有多通道、多级触发

功能、大的存储能力、对数据的鉴别

能力、显示灵活直观、可靠的毛刺检

测能力以及反汇编等优点。

二.逻辑分析仪的两种工作模式(Logic Analyzer)

一台逻辑分析仪可工作在两种模式下，它们是：分定时分析模式(异步采样)和状态分析模式（同步采样）。状态分析模式主要用来观察各数字信号之间的逻辑关系。

1.定时分析仪(Timing Analyzer)

定时分析模式是采用逻辑分析仪内部的时钟对输入信号进行等时间间隔采样。显示信息与示波器相似，横轴代表时间，纵轴是逻辑值。定时分析模式主要用来观察各数字信号之间的时间关系。

2.状态分析仪(State Analyzer)

逻辑状态分析模式的采样时钟来自被测系统，因此其采样点是与被测系统同步的。该模式善于跟踪软件中的小问题或者是硬件中的元件缺陷。它能排除软件代码问题和一些硬件中的问题。逻辑状态分析仪常被用来找出特定时钟信号出现时总线上信号是什么逻辑，数据是否合理。存储器里采集的数据按与每个状态相联系的时间标签列表形式显示。

第二章逻辑分析仪的使用

本实验中使用的逻辑分析仪是美国Agilent公司生产的1693A型基于PC 的逻辑分析仪，该逻辑分析仪如图2.1所示。该逻辑分析仪需与一台计算机协同工作。逻辑分析仪与计算机通过IEEE1394接口相连。用户对逻辑分析仪的操作和分析结果是通过运行于计算机上的软件完成的，软件界面如图2.2所示。

图2.1 Agilent 1693A逻辑分析仪

图2.2 Agilent 1693A逻辑分析仪的软件界面

一、定时分析功能

逻辑分析仪在定时分析模式下，使用流程如图2.3所示。

图2.3 逻辑分析仪使用流程

1、打开逻辑分析仪及分析软件

在使用逻辑分析之前，首先要做的是接能逻辑分析仪的电源，按下逻辑分析仪左下角的电源开关，启动逻辑分析仪。

之后点击桌面上的“Agilent Logic Analyzer”的快捷方式，打开逻辑分析仪配套软件。

2、将探头与目标系统相连

在打开逻辑分析仪与分析软件之后，应将分析仪的探头与目标系统相连。逻辑分析仪的探头有很多种，但其功能都是用来将目标系统中的信号输入逻辑仪的配件，与示波器的探头的功能相似。在本实验中使用的是型号为E5383A型的探头组，如图2.4所示。一个探头组有17个逻辑输入探头。其中16个通用逻辑输入探头，1个时钟输入

探头。探头组中还有一根黑线，这是系统的0V电平参考点，也就是常说的按地线。其中时钟输入线将在状态分析中使用，在定时分析模式下不使用。