电子测量逻辑分析仪的原理与使用
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。
常用电子测量仪器的使用
常用电子测量仪器的使用电子测量仪器是用于测量和记录电工参数的工具。
它们通常用于电子工程、电力系统、电工维修、制造业等领域。
下面将介绍一些常用的电子测量仪器以及它们的使用方法。
数字万用表（DMM）数字万用表是电子工程师和电工常用的工具之一、它可以测量电压、电流、电阻、频率等多种电工参数。
使用数字万用表时，需要将测量导线正确连接到被测电路上，并选择合适的量程和测量模式。
在测量直流电压时，应将表笔连接到电路的正负极。
测量电流时，将电表的测量导线与电路断开，通过表笔穿过测量线圈，再与电路相连。
测量阻值时，先将电路断开，然后将表笔依次连接到电阻的两端。
示波器示波器是一种用于显示电信号的波形的仪器。
它可以测量和显示电压、电流、频率等参数。
示波器分为模拟示波器和数字示波器两种类型。
在使用示波器时，首先需要连接被测电路到示波器的输入端（通常是通过测试夹或插头连接）。
然后，调整显示屏上的水平和垂直控制，以便观察和测量信号的波形。
信号发生器信号发生器是一种用于生成模拟信号的仪器。
它可以产生不同频率和幅度的信号，用于测试和校准其他电子设备。
在使用信号发生器时，需要设置所需的频率和幅度，并将输出信号连接到被测电路或设备。
可以通过示波器或其他仪器来验证信号质量和特性。
频谱分析仪频谱分析仪是一种用于测量信号频谱分布的仪器。
它可以显示信号频率和功率的分布情况。
在使用频谱分析仪时，需要将被测信号连接到仪器的输入端，并设置所需的频率范围和分辨率。
频谱分析仪将通过计算和显示频率和功率的分布图来分析信号的特性。
电源测试仪电源测试仪是一种用于测试电源的稳定性和质量的仪器。
它可以测量电源的输出电压、电流和波形。
在使用电源测试仪时，需要将测试仪与电源连接，并设置所需的测试参数。
可以通过电源测试仪来测量和记录电源的电压和电流变化情况，以评估电源的性能和稳定性。
逻辑分析仪逻辑分析仪是一种用于分析和测量数字逻辑信号的仪器。
它可以显示和记录多路数字信号的状态和变化。
电路实验常用电子测量仪器的使用
电路实验常用电子测量仪器的使用电路实验中常用的电子测量仪器有数字万用表、示波器、信号发生器、频谱分析仪和逻辑分析仪等。
这些仪器广泛用于测量电路的电压、电流、频率、相位等参数，有助于分析电路的性能和运行状态。
其中，数字万用表是电子工程中最基本且最常用的仪器之一、它可以用来测量电压、电流、电阻、频率、电容等基本参数。
使用万用表时，需要将测量引线正确连接到需要测量的电路节点上，根据需要选择合适的测量档位，然后读取测量结果。
此外，在进行连续测量时，需要设置仪表的内阻高档位，以避免对被测电路的干扰。
示波器是另一种常用的电路测量仪器。
它可以显示电路中的电压随时间的变化情况，能够直观地观察信号的波形和幅值。
使用示波器时，首先需要将测量引线正确连接到被测电路的信号输入端口，并调整示波器的触发电平、时间基准和增益等参数，以获得清晰的波形显示。
在测量电压时，需要注意选择合适的耦合方式（如AC耦合或DC耦合）和测量通道，以确保准确测量。
信号发生器是用于产生稳定、可调频率和幅度的信号的仪器。
它可以产生各种不同的信号波形，如正弦波、方波、三角波等。
在电路实验中，信号发生器通常用于提供测试信号。
使用信号发生器时，首先需要选择所需的信号波形和频率，然后将输出端正确连接到被测电路中。
在使用信号发生器进行测量时，需要注意设置适当的输出电平和阻抗，以避免对被测电路产生影响。
频谱分析仪是一种测量信号频谱和幅度分布的仪器。
它可以将信号分解成各种频率分量，并显示在频谱图上。
使用频谱分析仪时，需要将被测信号输入频谱分析仪的输入端口，并选择适当的频率范围和分辨率。
在测试之前，可能需要进行校准和调整。
逻辑分析仪是一种用于分析逻辑信号的仪器。
它可以捕获和显示多个数字信号的状态和时序关系。
使用逻辑分析仪时，需要将待测数字信号连接到逻辑分析仪的输入端口，并设置适当的采样速率和触发条件。
通过逻辑分析仪可以观察到数字信号的状态转换、时序关系和数据波形，对于分析和调试数字电路非常有帮助。
逻辑分析仪使用教程
声明: 本文来自另外，将68013制作逻辑分析仪的原理说明简单整理了一下，大家可以看看，如果想DIY也就不难了。
点击此处下载ourdev_578200.pdf(文件大小:203K)(原文件名:逻辑分析仪开发手册.pdf)前言一、什么是逻辑分析仪二、使用介绍三、安装说明四、Saleae软件使用方法五、逻辑分析仪硬件安装六、使用Saleae分析电视红外遥控器通信协议七、使用Saleae分析UART通信八、使用Saleae分析IIC总线通信九、使用Saleae分析SPI总线通信十、Saleae逻辑分析仪使用问题和注意事项/item.htm?id=6293581805淘宝地址：/item.htm?id=6293581805 (原文件名:21.jpg)前言：工欲善其事，必先利其器。
逻辑分析仪是电子行业不可或缺的工具。
但是由于一直以来，逻辑分析仪都属于高端产品，所以价格居高不下。
因此我们首先要感谢Cypress公司，提供给我们68013这么好的芯片，感谢俄罗斯毛子哥将这个Saleae逻辑分析仪开源出来，让我们用平民的价格，就可以得到贵族的待遇，获得一款性价比如此之高的逻辑分析仪，可以让我们在进行数字逻辑分析仪的时候，快速查找并且解决许多信号、时序等问题，进一步提高我们处理实际问题的能力。
原本计划，直接将Saleae的英文版本使用手册直接翻译过来提供给大家，我花费半天时间翻译完后，发现外国人写的东西不太符合我们国人的思维习惯，当然，也是由于我的英语水平有限，因此，我根据自己摸索这个Saleae的过程，写了一份个人认为符合中国人习惯的Saleae，提供给大家，希望大家在使用过程中少走弯路，快速掌握使用方法，更快的解决自己实际遇到的问题。
由于个人水平有限，因此在文章撰写的过程中难免存在问题和错误，如果有任何问题，希望大家能够提出来，我会虚心接受并且改进，希望通过我们的交流，给越来越多的人提供更加优秀的资料，共同进步。
逻辑分析仪原理及应用研究
逻辑分析仪原理及应用研究一、实验目的：1．了解逻辑分析仪的基本工作原理.2．掌握利用逻辑分析仪进行数字系统测试分析的方法二、实验原理：〈一〉逻辑分析仪原理及相关术语简介.1逻辑分析仪的工作原理简介逻辑分析仪的组成结构如图1所示,它主要包括数据捕获和数据显示两大部分.由于数字系统的测试一般要观察较长时间范围的信号间逻辑关系或较长的数据流才能进行分析,逻辑分析仪一般采用先进行数据捕获即采集并存储数据,然后进行数据显示并观察分析的方式.因此逻辑分析仪内部结构可划分为两大部分：数据捕获及数据显示.数据捕获部分包括信号输入、采样、数据存储、触发产生和时钟电路等.外部被测信号送到信号输入电路,与门限电平进行比较,通过比较器整形为符合逻辑分析仪内部逻辑电平的信号如TTL 电平信号.采样电路在采样时钟控制下对信号进行采样,采样获得的数据流送到触发产生电路进行触发识别,根据数据捕获方式,在数据流中搜索特定的数据字触发字,当搜索到符合条件的触发字时,就产生触发信号.数据存储电路在触发信号的作用下进行相应的数据存储控制,而时钟电路可以选择外时钟或内时钟作为系统的工作时钟.数据捕获完成后,由显示控制电路将存储的数据以适当方式波形或字符列表等显示出来,以便对捕获的数据进行观察分析.2逻辑分析仪相关术语简介组合触发：当输入数据设定触发字一致时,产生触发脉冲.每一个输入通道都有一个触发字选择设置开关,每个开关有三种触发条件：1、0、x,“1”表示高电平,“0”表示低电平,“x ”表示任意值.例如某逻辑分析仪有八个通道,如果触发字设为011001x0,则在八个输入数据通道中出现下面两种组合中的一种时都会产生触发：01100100或01100110.组合触发是逻辑分析仪最基本的触发方式.延迟触发：延迟触发是在数据流中搜索到触发字时,并不立即跟踪,而是延迟一定数量的数据后才开始或停止存储数据,它可以改变触发字与数据窗口的相对位置.延迟触发时的跟踪如图2所示,设置不同的延迟数,就可以将窗口灵活定位在数据流中不同的位置.序列触发：序列触发的触发条件是多个触发字的序列,它是当数据流中按顺序出现各个触发字时才触发,即顺序在前的触发字必须出现后,后面的触发字才有效.序列触发常用于复杂分支程序的跟踪,图3 中所示是一个两级序列触发数据窗口数据窗口(a) 触发开始跟踪加延迟(b) 触发终止跟踪加延迟图2 延迟触发图1 逻辑分析仪原理结构的工作原理.手动触发：手动触发是一种人工强制触发.该方式下,只要设置分析开始,即进行触发并显示数据.它是一种无条件的触发,由于该方式下观察窗口在数据流中的位置是随机的,亦称随机触发.限定触发：限定触发是对设置的触发字再加限定条件的触发方式.波形显示：它是定时分析最基本的显示方式,它将各通道采集的数据按通道以伪方波形式显示出来,每一个通道的信号按照采集存储的数据状态,用一个波形显示,如果在某一采样时刻采得的数据为“1”,则显示为高,为“0”则显示为低,多个通道的波形可以同时显示.数据列表显示：它常用于状态分析时的数据显示,它是将数据以列表方式显示出来,数据可以显示为二进制、八进制、十六进制、十进制以及ASCII 码等形式.反汇编显示：它是将采集到的总线数据指令的机器码按照被测的微处理器系统的指令系统进行反汇编,然后将反汇编成的汇编程序显示出来,这样可以非常方便地观察指令流,分析程序运行情况.〈二〉 实验目标板的结构及原理目标测试板的结构如图4所示：导引条件使能第二级触发字无效 第二级触发字有效第一级触发图3 触发工作原理图4目标板结构图1数据发生器原理：微机利用虚拟面板产生数据通过USB接口将数据传送给单片机,单片机通过对数据的处理,并将接收到的数据以较低的速度存储到存储器中.高速数据的产生是保持存储器处于选通状态,通过100MHZ的晶振时钟或进行分频后的时钟作为计数器的工作时钟,计数值并行输出作为存储器地址,从而的到高速输出的16路数据信号.存储器深度为256K16.数据不重复的最大周期为：在256 k时钟周期.目标板数据发生器的结构框图如图5：图5 数据发生器原理图2毛刺发生电路原理：毛刺产生电路是由三个D 触发器构成.由于硬件电路输入与输出之间有一定的延时,当电路中的D 触发器速度较慢时,74LS 的A 、B 、C 三个输入信号的延时不一致,有可能在输出端出现引起错误动作的窄脉冲,而逻辑分析仪的正常采样方式观察不到该窄脉冲,这时要使用毛刺检测功能来观察毛刺.调节数据发生器的输出信号延时,同时逻辑分析仪工作在毛刺锁定方式下,在波形窗口中开启毛刺显示,即可观察到译码器输出端上的毛刺,如图7b 所示.由图可见,译码器的输出波形与图7b 完全相同,只是在检测出毛刺的地方给出了毛刺的标记,表示此时该信号上出现了窄脉冲,可能会引起电路工作的不正常.时序图如下：三、实验设备及其说明：〈一〉ES4521逻辑分析仪 一台（1） 功能简介ES4521l 逻辑分析仪具有32个数据通道,2个外时钟通道,定时分析最大速率为200MHZ,状态分析最大速率为（a ） 译码电路理想输出图 /Y 0/Y 1/Y 2/Y 3/Y 4/Y 5/Y 6/Y 7( b ) 毛刺信号的观察/Y 0 /Y 1 /Y 2 /Y 3 /Y 4 /Y 5 /Y 6 /Y 7 图 7 译码电路的输出图6 毛刺产生电路100MHz.可实现高速的定时分析和状态分析,具有多种触发跟踪方式,波形、数据列表等多种显示方式,具有反汇编软件跟踪等多种功能.存储深度最大为256k具有可靠的毛刺检测功能,最小毛刺捕捉能力达5ns.2使用说明运行程序后,将出现逻辑分析仪主面板.图8 逻辑分析仪操作主面板主面板有4个菜单项：文件菜单：包括保存设置,装载设置,保存数据,装载数据,退出.保存设置：将逻辑分析仪参数及触发设置保存为扩展名为.lgs的磁盘文件.点击后程序将弹出如下图的对话框,用户选择要保存的目录,输入文件名后,点击保存按钮.如果不想保存,点击取消按钮.图9 逻辑分析仪文件保存装载设置：从磁盘文件中读取以往保存的参数设置,点击后将弹出如图10所示的对话框,选定想要装载的设置文件,点击打开按钮,完成装载.如果不想装载,点击取消按钮.图10 逻辑分析仪文件装载保存数据：将采集到的数据保存为扩展名为.lgd的磁盘文件.装载数据：从磁盘文件中读取以往保存的数据.系统菜单：包括分析仪设置,跟踪方式设置,波形分析,状态列表,反汇编和探头活性.点击后将出现相应面板.帮助菜单：帮助文档及本软件版本号.工具条上四个按扭分别是设置,触发,波形和数据.点击后将会出现相应面板.工具条上4个按钮与系统菜单的前四项功能相同.主面板底部为状态栏,显示出分析仪当前的工作方式,触发字和探头.1．逻辑分析仪设置面板功能：设置工作方式,门限电压,探头通道选择等采集参数,界面如图11.图11 逻辑分析仪设置面板时钟选择：内时钟：分析仪将采用自己内部时钟对数据信号进行采样.外时钟：分析仪将采用外部输入的被测系统时钟的有效沿进行采样.采样方式：正常采样：只采样数据,不采样毛刺.毛刺采样：同时采样数据和毛刺.注意,选择毛刺采样方式时,采样频率的上限为100MHz,存储深度上限为256K.门限电压：当被检测电压值小于门限电压时,被记录为逻辑0；被检测电压值大于等于门限电压时,被记录为逻辑1.ES4521可设置-5V到+5V步进的门限电压.门限A1,A2,B1,B2分别对应A1通道探头A低8位、A2通道探头A 高8位、B1通道探头B低8位、B2通道探头B高8位.门限S1,S2用于设置探头A外时钟通道S1和探头B外时钟通道S2的门限电压.时钟沿选择：选择时钟的上升沿或者下降沿来同步采样.存储深度：选择采样数据的容量,上限为256Kb.探头极性：当探头极性为正时,按照采集到的数据逻辑进行传送；当探头极性为负时,将采集到的数据逻辑反向后再传送到分析仪.探头选择：选择用户想要测试的通道.点击确定按钮,面板将最小化,同时保存设置.点击取消按钮,面板将最小化,同时重置设置.2．触发方式设置面板功能：选择分析仪的触发方式及对应触发通道或触发字.图12 逻辑分析仪触发跟踪方式设置面板延时：用于调节触发在数据窗口中的位置,设定延时百分比后,则位于触发位置前面的数据个数约为存储深度×延时百分比,而触发位置后面的数据个数约为存储深度×100%-延时百分比.触发沿：当触发方式为通道触发或外部触发时,它用于设定信号某一通道的输入信号或外触发端子的输入信号在上升沿还是下降沿触发.ES4521逻辑分析仪共有5种触发方式,在面板中是互斥单选的：随机触发：无触发条件,启动分析仪数据捕获即认为已触发.毛刺触发：用给定通道上检出的毛刺作为触发信号触发定时仪,以实现跟踪.毛刺是一种在一个采样时钟周期内两次通过门限的窄脉冲,它往往是造成数字系统出错的重要原因.常见的毛刺有四种形式：在信号低电平上出现的正向毛刺；在信号高电平上出现的负向毛刺；连续出现的毛刺；在信号跳变沿上出现的毛刺.用户可通过设置复选框来设置需要进行毛刺触发的通道.字触发：分析仪对数据进行监测,一旦通道中出现所设置的触发字就会触发.触发级数：ES4521的字触发共有7级触发级数.当触发条件根据字触发方式满足所设定的各级触发字时,分析仪才会触发.组合方式：设定的各级触发字中,满足任意一个即产生触发.序列方式：设定的各级触发字中,必须按照触发级别先后满足所有触发字才能产生触发.进制：为字触发设置框指定数据格式,用户可根据这个选项在字触发设置框中输入二进制数和十六进制数.通道触发：用户选择需要检测的通道,一旦该通道输入信号出现设定的跳变沿就会触发.外部触发：当外触发信号输入端子上信号出现设定的跳变沿就会触发.点击确定按钮,面板将最小化,同时保存设置.点击取消按钮,面板将最小化,同时重置设置.注：随机方式与通道触发方式时将无法对上图中所示的通道选择框进行选择.当用户选择字触发时,上图所示的通道选择框将会自动切换为触发字设置框.3．波形显示窗口面板：单击主面板工具条上波形按钮或点击菜单的系统―>波形分析时,将会出现波形窗口面板.用户可通过这个面板对所采集数据的波形进行查看分析.图13 逻辑分析仪波形显示界面波形窗口面板的工具条有8个按钮,依次为：采集,停止,扩展,压缩,单次重复采样选择,毛刺采集,打开和保存.单击运行按钮,开始采集数据,并显示出波形.如图所示：图14 逻辑分析仪波形显示单击停止按钮,停止采集.单击扩展按钮,波形将被横向展宽.单击压缩按钮,波形将被横向压缩,屏幕内将显示被压缩的更多波形.单击单次重复采样选择按钮,会在重复采样和单次采样互相切换.采用单次采样模式,分析仪将在完成一次采集后自动停止采集和显示.采用重复采样模式,分析仪将重复进行数据采集和显示直到用户按下停止按钮.单击毛刺采集按钮,会指示系统是否显示采集到的毛刺.单击打开按钮,用户可以从磁盘文件中读取以往保存的.lgd数据文件,并显示出对应波形.单击保存按钮,用户可以将此次采集到的数据保存到一个.lgd文件中.工具条上的4个文本框依次显示游标1,游标2,延迟,触发时间.用鼠标左键拖动波形窗口里游标上部的对应游标1对应游标2时,对应文本框C1,C2将分别显示出相应时间坐标.用鼠标左键单击波形显示区域,可查看单击处的时间坐标.用鼠标右键单击波形显示区域,将弹出两个选项C1,C2.选择C1,C2可分别将两个游标移动到鼠标所点击的位置.延迟文本框delay将显示出两个游标之间的时间差延迟.触发时间文本框T显示系统触发的时间.用户可在游标文本框里输入数值,将波形窗口中的对应游标置于相应位置.延迟文本框与触发时间文本框不允许用户进行输入.波形窗口右部和底部分别有滑动条,用户可以拖动它们以查看感兴趣的通道和位置.面板上设置了一个触发点按钮,单击它能使波形图快速回到触发点周围.4．数据显示窗口面板：单击主面板工具条上的“数据”按钮或点击菜单的系统―>状态列表,将会出现数据窗口面板.用户可以通过这个面板查看采集到的数据值.图15 逻辑分析仪数据显示数据窗口面板有两个按钮,作用分别是采集数据和停止采集.单击采集按钮,系统将开始采集,并将采集到的数据显示到列表里.单击停止按钮,系统将停止采集.触发点文本框显示触发时间.5．反汇编窗口面板：点击主面板菜单－>系统－>反汇编,将会出现反汇编窗口.用户可以通过这个窗口将采集到的数据进行反汇编,以便程序跟踪分析.图16 逻辑分析仪反汇编显示反汇编窗口的工具栏上有4个按钮,依次为：打开,保存,反汇编和设置.单击打开按钮,用户可以打开先前存储在硬盘上的.asm汇编语言程序文件.单击保存按钮,用户可以保存当前汇编语言程序文件.单击反汇编按钮,程序将对当前的汇编语言程序文件进行反汇编,并在窗口中显示反汇编结果.单击设置按钮,用户可以在弹出的设置面板中选择反汇编所采用的指令集和可用位.供选择的指令集包括：8051,8086,8096,80386和M6800.6．探头活性窗口：点击主面板菜单－>系统－>探头活性,将会出现探头活性窗口.用户可以通过这个窗口查看各通道探头是否处于连接状态.当图示箭头为黑色时,表示对应的通道无探头连接.当图示箭头为蓝色时,表示有探头连接到对应的通道.〈二〉实验目标板一套实验目标板的软件操作面板如图17所示.图17 实验目标板操作界面面板右边的表格用于数据的生成和编辑.数据表示方式：数据在表格中显示的方式,有十进制、十六进制和二进制三种.产生方式：有随机、计数、手动三种.随机方式：可以产生的数据范围为0~65535；计数方式：产生0~65535,若不输入产生数据的个数则默认为产生65536个数据；手动方式：双击表格中的方格表格部分变黑表示可以输入数据了,数据范围也在0~65535之间.产生数据的个数：最大为256k,不输入则默认为最大值.是否循环：如果选择循环,则循环产生256k的数据；在手动方式下,数据循环体为从开始到输入数据的最大位置处；随机方式下,此选择无效.发送数据起始位和发送的长度：选择要存储的数据的范围,默认值分别为0和256k；起始的目的地址：即数据存放的起始地址.选择USB端口：实验系统要安装USB接口的驱动程序,安装完成后会增加一虚拟的串口,根据该串口进行选择.工作频率：数据发生时的频率,最高为100MHZ,最低为20HZ..毛刺宽度：选择生成的毛刺宽度.工作状态：有存储数据、发生数据、产生毛刺等状态.在每次发送命令前选择相应的状态,就会显示相应的操作内容.然后点击发送相应的命令.：将文件保存的数据装载到数据数组中,并显示在表格中.：将生成的数据保存成文件.：将数据数组全部清零,显示清零.：根据产生方式、产生数据的个数、是否循环等参数设置生成数据.并显示在表各种.：将由发送数据起始位和发送的长度决定的数据存储到RAM中.改变工作状态后,变为相应的操作按钮.：发送命令使数据发生器停止工作.只有在发生数据后才有效.：点击退出操作面板.四、实验预习要求：1．复习好电子测量中逻辑分析仪的有关章节.2．参照仪器使用说明,熟悉了解逻辑分析仪的功能和操作.3．了解实验目标板的电路结构、工作原理、功能及其操作. 4．详细阅读实验指导书,作好测试记录的准备.五、实验步骤：实验一：观察数据发生器输出的数据流1． 实验方案：实验的连接方式如图18：微机通过USB 与实验目标板连接,运行实验目标板的控制软件,在操作面板中生成数据发生器的数据并传送给数据发生器的存储器,同时设置数据发生器的数据输出速率.当数据发生器处于工作状态时,它在控制电路的作用下,按照设定的速率将存储器中的数据输出.逻辑分析仪的探头连接到数据发生器的输出端子,在逻辑分析仪中就可以观测到数据发生器按照一定的速率将设置的数据输出.2． 实验步骤：下面举例说明实验操作步骤,以计数方式循环产生256k 数据,存储到SRAM 中,然后用逻辑分析仪进行观测. 一实验目标板操作面板的操作双击虚拟面板的可执行文件,运行操作面板.1设置参数：在数据表示方式的下拉菜单中选择数据在表格中显示的方式为十进制.产生方式选择计数方式.产生数据的个数输入256,选择循环.2 设置完毕,单击.若要重新产生数据,单击逻辑 分析仪实验目标板 PC USB 图18 数据流观察实验仪器连接图,重新设置参数,然后单击,产生的数据如图19.图19 操作面板生成的数据3 设置发送数据起始位和发送的长度,分别为0和256k,即不输入；设置起始的目的地址不输入,默认为00000h.4 选择工作状态为“存储数据”如右图.5 单击,控件变暗,带重新变亮后表示数据传输完毕.到此完成了数据的存储.6 设置数据发生时频率为10MHZ.7 选择工作状态为“高速产生数据”.变为.8 单击.目标板数据处于数据输出状态.二逻辑分析仪的操作（1）将逻辑分析仪探头接到RAM的输出端上.（2）运行程序后,将出现ES4521逻辑分析仪操作主面板,打开设置窗口,各参数设置如下：门限电压,探头通道选择A1.采样方式正常,时钟频率100MHz,存储深度为64k,点击确定.如图20所示：图20 逻辑分析仪设置窗口然后打开跟踪设置窗口,设置触发方式为字触发,触发字为00H如图21,在触发字的设定中采用的是十六进制数,所以在设置触发字时只需对最后两位置0相当于是二进制的8位全部置0,点击确定.图21逻辑分析仪跟踪方式设置窗口再在操作主面板中打开波形窗口,点击采集数据,观察采集到的数据波形,波形图如图22：图22 数据流的波形图如果想要知道逻辑分析仪测试的当前数据,用户还可打开逻辑分析仪的数据窗口,察看数据.如图23所示图23 采集的数据流的数据可看到每个数据采集了5次因数据速率为10MHZ,采集速率为50MHZ.重新设置逻辑分析仪,选择外时钟S1,同时将数据发生器的工作时钟接入A探头的时钟输入通道,如图14其它设置不变,采集后的数据如图15,由此可知状态分析时,逻辑分析仪采集到的数据与被测数据流完全一致.图25 逻辑分析仪采用状态分析时采集的数据图24 状态分析时逻辑分析仪的设定实验二：观测8051单片机控制信号时序1．80C51系统简介：实验目标板单片机系统的连接框图如下：图26 51 系统连接图如图,测试端子有T1,T2,T3,T4.控制信号：控制地址锁存器、程序存储器、以及数据存储器的选通和读写.ALE：当访问外部存储器时,ALE允许地址锁存信号以每机器周期两次的信号输出,用于锁存出现在P0口的低8位地址.在不访问外部存储器时,ALE仍以上述不变的频率,周期性的出现正脉冲信号,可作为对外输出的时钟脉冲或用于定时目的./PSEN：片外程序存储器读选通信号输出端,低电平有效.当从外部程序存储器读取指令常数期间,每个机器周期/PSEN两次有效,以通过数据总线口读回指令或常数.当访问外部数据存储器期间,/PSEN信号将不出现./EA：为访问外部程序存储器控制信号,低电平有效.当/EA端保持高电平时,单片机访问片内程序存储器.若超出该范围时,自动转去执行外部程序存储器.当/EA端保持电平时,无论片内片外有无程序存储器,均只访问外部程序存储器./WR、/RD：外部数据存储器的读写控制信号.各种总线操作时,控制信号的时序图如下：图27 外部程序存储器读周期图28 外部数据存储器读周期图29 外部数据存储器写周期2．实验步骤：首先将51单片机系统的实验芯片安装到实验板上.A ：测试片外程序存储器的读周期1连线：将探头A1的通道6接ALE信号,通道7接/PSEN,A2接单片机的P0口.2将实验板的电源线插上.3设置逻辑分析仪：分析仪的工作方式设置如下：跟踪方式设置如下图31：图30 逻辑分析仪工作方式设置图31 设置跟踪方式然后打开波形窗口进行测试.可观察到信号波形如图32：图32 片外程序存储器的读周期图中游标1对应的是片外程序存储器的低8位地址：56H；游标2是外部程序存储器的输出：B8H.即程序存储器中0056H存储单元的数据为B8.上图即一个片外程序存储器的读周期.B：测试外部数据存储器的写周期1连线：A1、B1分别接单片机P0、P2口,A2通道0接ALE信号,通道1接/PSEN,通道2接/WR,通道3接/RD.2将实验板的电源线插上.3设置逻辑分析仪：分析仪的工作方式设置如图33及图34所示：图33 设置工作方式及探头选择图34 设置跟踪方式然后打开波形窗口进行测试.波形如图35所示：图35 数据存储器的写周期游标2：0E01H,游标1：0AC0H,根据控制信号的状态可知处于写状态,地址为0001H,数据为C0H.C：测试外部数据存储器地读周期探头的连接和设置与B同,采用A2通道3触发,下降沿。
逻辑分析仪的协议分析
逻辑分析仪的协议分析1．什么是逻辑分析仪逻辑分析仪，从字面理解就知道它是一种分析数字信号逻辑时序的仪器。
在数字电路里，信号是通过有序的0和1二进制编码传输，当“序”出现紊乱或前后时间发生偏差时，通信误码率就会很高，导致电子系统工作异常。
在工作机制方面，虚拟逻辑分析仪主要完成数据的高速采集，再利用USB接口将数据上传至计算机，依托于现代计算机强劲的数据处理能力，配套的专用逻辑分析软件可快速完成大量波形数据的高难度分析和显示，同时提供友好简便的人机交互体验。
逻辑分析仪具有极高的采样率，能够精确捕获和显示多路数字信号，并提供完整的测试测量方法，快速发现信号时序问题，这是最常用的功能也是基本功能。
逻辑分析仪具有众多高级功能，其中最为重要的便是协议解码和协议分析功能。
它可以通过解码给出波形的对应数据，并提供全局数据搜索、错误标记和报文导出等。
2．逻辑分析仪的协议分析通信协议（communications protocol）是指双方实体完成通信或服务所必须遵循的规则和约定。
协议定义了数据单元使用的格式，信息单元应该包含的信息与含义，连接方式，信息发送和接收的时序，从而确保网络中数据顺利地传送到确定的地方。
协议解码在传统的逻辑分析仪中信号解码一般采用人工分析方法，即根据协议中规定的每个脉冲的宽度、出现先后、协作关系等许多情况进行分析。
这种分析方式不仅要求分析人员对该协议非常熟悉，而且数据量大，分析过程容易出错，如表1，人工解码与协议解码的对比特点。
对于常见的协议信号而言，如IIC、UART、CAN、LIN、SPI等，使用逻辑分析仪可以快速抓取信号并转换为数据。
表1 人工解码与协议解码的对比特点协议解码是逻辑分析仪协议分析功能的基本功能，主要是根据协议规则将逻辑分析仪采集回来的信号转化成与协议相关的格式，使信号中的数据更加直观的体现出来，从而使开发人员不用对协议有深入的理解便能清楚地观察时序、发现错误、纠正错误、达到提高开发效率的目的，图1，协议分析和解码。
常用电子仪器的基本原理与使用
本演示文稿将介绍常用电子仪器的原理和使用，包括电压表、电流表、电阻 表、示波器、频谱分析仪等。立即开始探索电子测量领域的精彩世界！
电压表的原理和使用
电压表是一种用于测量电压大小的仪器。它基于电势差的原的测试。
逻辑分析仪的原理和使用
逻辑分析仪是一种用于分析和调试数字电路的仪器。它能够捕捉和显示数字信号的时序关系，帮助工程 师分析和解决电路中的逻辑问题。
频率计的原理和使用
频率计是用于测量信号频率的仪器。它可以测量不同波形的频率，从简单的正弦波到复杂的脉冲信号， 具有高精度和灵敏度。
电流表的原理和使用
电流表是测量电流强度的仪器。它的原理是通过测量电荷通过导体的速率来确定电流大小，并且具有不 同的量程和阻抗以适应不同的电路。
电阻表的原理和使用
电阻表是用于测量电阻值的仪器。它通过在被测电阻两端加上已知电压，然 后测量通过电阻的电流来计算电阻值，并且可以选择不同的测量范围。
可编程电源的原理和使用
可编程电源是一种能够提供可调节电压和电流输出的仪器。它允许用户根据需要设置所需的电压和电流 值，并且具有高精度和稳定性。
示波器的原理和使用
示波器是一种用于显示电子信号波形的仪器。它基于电压变化随时间的原理， 并可用于观察和分析各种电路和信号的特性。
频谱分析仪的原理和使用
频谱分析仪是一种用于测量信号频谱的仪器。它基于信号频率和幅度之间的 关系，并可用于频率、幅度和相位等参数的分析和测量。
逻辑分析仪使用方法
逻辑分析仪使用方法逻辑分析仪是一种用于测试和分析电子设备中信号波形的仪器，它在电子工程领域中有着广泛的应用。
逻辑分析仪的使用方法对于工程师和技术人员来说至关重要，正确的使用方法可以帮助他们更准确地分析和解决问题。
下面将介绍逻辑分析仪的使用方法，希望能对大家有所帮助。
首先，使用逻辑分析仪之前需要对仪器本身有所了解。
逻辑分析仪通常包括输入端口、触发设置、采样率、存储深度等功能。
在开始使用之前，需要对这些功能有所了解，并且熟悉仪器的操作界面和按钮功能。
在连接逻辑分析仪之前，需要确保被测试的电子设备已经断电，并且对测试线进行正确的连接。
一般来说，逻辑分析仪会有多个输入通道，需要根据测试的需要选择合适的通道进行连接。
接下来是设置触发条件。
触发条件是指当输入信号满足一定的条件时，逻辑分析仪开始采集数据。
在设置触发条件时，需要根据被测试设备的信号特点来进行设置，以确保能够捕获到需要分析的信号波形。
采样率和存储深度也是需要注意的地方。
采样率决定了逻辑分析仪对信号波形的采样速度，而存储深度则决定了能够存储的波形数据量。
在进行设置时，需要根据被测试设备的信号特点来进行调整，以确保能够捕获到完整的波形数据。
在一切准备就绪后，可以开始对被测试设备进行电源供给，并进行数据采集。
在采集过程中，需要留意观察逻辑分析仪的显示屏，确保能够捕获到需要的信号波形。
最后，在数据采集完成后，需要对采集到的数据进行分析和处理。
逻辑分析仪通常会提供数据分析的功能，可以对采集到的波形数据进行放大、缩小、测量等操作，以便更好地分析和理解信号波形的特点。
总的来说，逻辑分析仪的使用方法并不复杂，但是需要对仪器本身有所了解，并且根据被测试设备的信号特点进行合理的设置和操作。
希望以上介绍能够对大家在使用逻辑分析仪时有所帮助。
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湘潭大学
电子测量
实验七
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逻辑分析仪的原理与使用
四、实验内容和步骤
3 集成逻辑门74LS00测试
74LS00连接好+5V电源，从实验箱上输出64Hz的方波，同时送到74LS00的1A、2A，从实验箱上输出128Hz的方波，同时送到74LS00的1B、2B。
注意连线要可靠。
“逻辑POD盒”的D0~D2通道依次接74LS00的1A、1B、1Y，D3~D5通道依次接74LS00的2A、2B、2Y。
根据接线修改通道标签，设置采样速率为“10kSa(100μs)”，点“”按钮，逻辑显示区显示波形和数据后，设置触发字（Word）为“00100100”，注意触发游标（红色）处应出现该触发字且波形和数据稳定。
移动触发游标位置时触发字跟着移动。
点“”按钮
停止捕捉，观察并记录逻辑分析仪波形显示区和数据显示区。
试分析74LS00中0#门和1#门的逻辑功能是否正常。
用同样的方法再测试74LS00中3#门和4#门的逻辑功能是否正常。
4 观察74LS112的时序图
74LS112连接好+5V电源，预置端接高电平，清零端接高电平。
从实验箱上输出256Hz 的方波同时接到74LS112的CLK1、CLK2端，从实验箱上输出128Hz的方波，同时送到74LS112的J1、J2输入端，从实验箱上输出64Hz的方波，同时送到74LS112的K1、K2输入端。
注意连线要可靠。
用“逻辑POD盒”的D0~D4通道分别测试CLK1（2）、J1（2）、K1（2）、Q1、Q2端。
根据接线修改通道标签，设置采样速率为“20kSa(100μs)”。
点“”按钮，逻辑显示区显示波形和数据后，从显示数据中挑选一个数据作为触发字（Word）输入，触发游标（红色）
处应出现该触发字且波形和数据稳定。
移动触发游标位置时触发字跟着移动。
时点“”按钮停止捕捉，观察并记录逻辑分析仪波形显示区和数据显示区。
分析74LS112时序图，列出其功能表，写出其特性方程。
五、复习思考题
1 逻辑分析仪采样方式有哪几种？各有何用途？
答：采样有两种方式：①利用时钟脉冲的前沿和后沿进行采样的称为采样方式；②利用时钟脉冲产生窄脉冲，并一直保持到下一个时钟脉冲，用这种新生成的脉冲进行采样的称为锁存方式。
2 如何根据被测信号选择采样周期（采样速率）？
答：采样频率不能低于2倍信号频率。
3 如何确定要设置的触发字？设置触发字有何作用？
答: 据接线修改通道标签，设置采样速率为“10kSa(100μs)”，点“”按钮，逻
辑显示区显示波形和数据后，设置触发字（Word）为“00100100”，注意触发游标（红色）处应出现该触发字且波形和数据稳定。