现代电子测量与实验技术(第四部分)

逻辑分析仪的触发方式
基本触发 ：

中间触发方式 ： 存储器存储触发字以前和以后各一半的数据，触发字位于 存储器的中间。
逻辑分析仪的触发方式
基本触发 ：

延迟触发 ： 存储器存储触发字后且经一定延迟的数据，
逻辑分析仪的触发方式
序列触发 ：

只有当采样数据与某一预先设定的触发字序列（而不是一个 触发字）相符合才触发跟踪。

检测毛刺 ： 大多数逻辑定时分析仪都在信号线上设有一个专门的 毛刺检测电路，把窄脉冲（毛刺）展宽到能检测的最小宽 度，以避免利用提高采样率的办法检测毛刺。
现代电子测量（第四部分）
测量用信号产生器 （信号源）
信号源

用途:
信号源用来产生不同频率、不同的波形。
信号源

信号源分类 : 按频率范围分： 有超低频、低频、射频、微波（含毫米波、X光波）等。
逻辑分析仪
逻辑分析仪的发展

20世纪70 年代——HP公司推出状态分析仪和Biomation公 司推出定时分析仪，不久之后，状态分析仪与定时分析仪 合并成逻辑分析仪。

20 世纪 80 年代后期 —— 逻辑分析仪变得更加复杂，使用 起来也就更加困难。
逻辑分析仪与示波器的区别

首先是通道数量不同，示波器一般最多可同时观察 4 路信 号的时间波形，而逻辑分析仪则拥有 32 到 136 等多个通道； 示波器给出的是时域波形的完整信息，而逻辑分析仪并不 测量模拟数据，当逻辑分析仪针对输入信号取样时，它会 根据信号相对于电压门限的高低，存储“1”或“0”值。


逻辑状态分析和定时分析的区别

显示方式不同： LSA用状态表、汇编语言或映射图等显示数据流； LTA用定时图的方式显示时序信息
逻辑分析仪的基本原理框图
内部时钟
时钟选择
外部时钟
被 测 系 统
数据采集与输 入
高速数据存储
数据处理 与显示
显示屏
触发产生与数 据捕获控制
数据捕获部分
数据处理与显示部 分
逻辑分析仪的显示方式
直方图显示——时间直方图：

下图表示了某个由M1240、CLEAR、DASH和 DELAY程序模块组 成的软件的运行情况。
由图可见，执行DELAY、DASH程序几乎花了 CPU的全部时间。
逻辑分析仪的显示方式
直方图显示 ：

标号直方图也称地址直方图。逻辑分析仪反复测量并累计在 各个地址范围内事件出现的次数，最后以直方图形式显示测 量结果。
现代电子测量（第四部分）
数字域测量仪器
数字系统测试的主要特点

数字信号通常是按时序传递的； 信号几乎都是多位传输的； 信息传递方式是多种多样的； 数字信号的速度变化范围很宽； 信号往往是单次或非周期的； 数字系统的故障判别与模拟系统有很大的区别。
数字域测量的仪器

数字信号发生器 逻辑分析仪 特征分析仪等
上图横坐标是程序的执行顺序，纵坐标是呈现在地址总线上的地址码。
逻辑分析仪的显示方式
映射图显示 ：

映射图显示把每个数据与屏幕上的每个光点联系起来。如 果数据是8位，则可把屏幕左上角的光点表示00，右下角 的光点表示FFH，余此类推，如下图所示。
逻辑分析仪的显示方式
映射图显示 ：

这种显示方式可将存储在分析仪存储器内的数据一次显示 出来，并且根据数据出现的顺序，用大量线连接起来组成 一幅图形。如果某数据发生差错，则图形发生改变。这种 显示方式的优点是用户能快速地确定数据流的正确性。
逻辑分析仪的显示方式
数据序列图形显示 ：

这是一种坐标显示， X 轴表示数据出现的实际顺序， Y 轴表示由各输入通道所组成的数据字的数值。
上图有四路信号输入逻辑分析仪，被测系统是一个十进制计数器
逻辑分析仪的显示方式
数据序列图形显示 ：

如果被监视的是微机系统的地址总线，则这种方式显示 了程序的运行情况 。
基本触发 ：

触发终止跟踪方式： 一旦遇到触发字就停止跟踪，在逻辑分析仪的存储器内存 储了触发前的数据，触发字位于存储器队列的最后面，并显 示在显示器的最后一行。
逻辑分析仪的触发方式
基本触发 ：

触发开始跟踪方式： 当遇到触发字时开始跟踪（存储）数据流；当存储器存满 数据时就停止跟踪。因而在分析仪的存储器内存储了触发后 的数据，触发字位于存储器队列的最前面，它显示在显示器 的第一列 。
逻辑分析仪的触发方式
基本名词：

触发字：在逻辑分析仪中通过设定一个或一组数据字或事 件来获得观察窗口，用于设定观察窗口的数据字称为触发 字。 跟踪：当逻辑分析仪识别出被测数据流中的触发字后，就 开始采集并存储在观察窗口内的数据，即开始跟踪。
触发：识别出触发字而引起跟踪的动作称为触发。


逻辑分析仪的触发方式
“或”触发：只要识别几个触发字中的任意一个就产生触 发，表示成“触发字1+触发字2+…”。 间隔时间太长触发：如果两个脉冲的间隔时间超过预定时 间，则在识别第二个脉冲时触发。


逻辑分析仪的定时方式

逻辑状态分析仪利用外部定时，它仅提供状态和状态序列 信息；
逻辑定时分析仪利用内部定时，它不分辨状态序列，但提 供时间信息； 逻辑定时分析仪仅显示逻辑状态随时间的变化，而不是真 正被测信号的波形，即不反映被测信号的幅度、边沿、上 冲和噪声等模拟量；
序列触发
逻辑分析仪的触发方式
序列触发 ：

把两级序列触发与延迟触发结合起来，就可以构成多种 触发方式。
逻辑分析仪的触发方式
计数触 ：
假如要求检查在 第 9 次 I 循环、第 8 次 J 循环后的第 7 次 K 循环 时在状态 2841 后的程 序执行情况，则逻辑 分析仪应识别的触发 字序列如下： 2830 1次 28AE 9次 28A5 8次 2841 7次 即在2840状态出 现1398 （=9×11×13+8×3+7）后 跟踪数据流。


逻辑分析仪基本分类

逻辑状态分析仪（LSA，Logic State Analyzer） 逻辑定时分析仪（LTA，Logic Timer Analyzer） 目前的逻辑分析基本上都同时具有状态分析和定时分析 的功能。


逻辑状态分析和定时分析的区别

定时方式不同： 逻辑状态分析时数据采集的时钟由被测系统提供，如利 用 CPU 的读、写信号作为时钟，当 CPU 执行读、写操作时 LSA就显示数据，即数据采集与被测系统是同步的； 逻辑定时分析时的数据采集时钟是由LTA内部提供的，它 与被测系统的工作是异步的；


逻辑分析仪的触发方式
触发限定 ：

触发限定是给触发字施加一定的限定条件，只有当限定 条件为“真”时，才能识别触发字，产生触发，否则， 如限定条件为“假”，即使出现触发字，也不产生触发。
逻辑分析仪的触发方式
触发限定 ：
逻辑分析仪的触发方式
交互触发 ：

交互触发是指在定时分析通道与状态分析通道之间的相互 触发。常见的交互触发有以下三种方式：
如果用逻辑分析仪观察CPU的地址总线，则每个光点是程序运行中一 个地址的映射。上图表示程序存储与运行映射图间的对照。
逻辑分析仪的显示方式
直方图显示 ：

常见的直方图有时间直方图和标号直方图两种。
时间直方图显示各程序执行时间的分布情况，用以确定各 程序模块及整个程序的最小、最大和平均执行时间，据此 就可找出花费CPU时间过长及效率低、质量不高的程序模 块。
信号源

信号源分类 : 按输出波形分： ： 分为正弦信号发生器和非正弦信号发生器。 非正弦信号发生器又可包括： 脉冲信号发生器 函数信号发生器 扫频信号发生器 数字序列信号发生器 图形信号发生器 数据信号发生器 调幅（AM）信号发生器 调频（FM）信号发生器 调相(Φ M)信号发生器 脉冲调制（PM）信号发生器 数字调制（DM）信号发生器 噪声信号发生器。
逻辑分析仪的触发方式
跟踪触发 ：

在跟踪触发模式下，被测系统的地址码被指定为触发字， 逻辑分析仪仅采集并存储对应于这些指定地址的数据。
例如：触发字为28A0H，在此模式下，则仅当地址总线上 出现28A0H时，才获取数据总线上的数据。 常常为了扩大跟踪范围而触发字的某些位设为任意状态 （ X ），如 把 28X0H 设为触发字 ，则逻辑分析仪将跟踪 2800H、2810H、2820H 、…..、28F0H。
信号源

信号源分类 :
信号源

信号源分类 :
按工作原理分：
有LC源、锁相源以及合成源； 按信号输出形成分： 有点频、扫频源等。
信号源

信号源的基本构成 :
信号源

信号源中所采用的主要技术 :
直接频率合成
在这种技术中使用了大量晶体，通过混频、倍频、分频、 滤波等方法对频率进行加、减、乘、除的运算以获得所需的最 终频率 。


逻辑分析仪的定时方式


由于利用仪器内部时钟采样数据，因而时间分辨率等于时 钟周期Tp，若提高分辨力，则需提高时钟频率，但此时或 者增加存储器容量，或者在给定存储容量的情况下变窄观 察窗口。 为了合理满足分辨力和足够长的观察时间两项要求，一般 选择采样时钟频率为被测系统数据率的5～10倍。
逻辑分析仪的定时方式
上图表示了与上例相同程序的标号直方图，它与时间直方图的结果是一致的。
逻辑分析仪的显示方式
定时图与源程序同时显示 ：

一个屏幕分成两个窗口显示。下面窗口显示经反汇编后的 某微处理器的汇编语言源程序，上而窗口显示该微处理器 在同一时刻的高分辨率定时图。