什么是邏輯分析儀?它的作用是什么?
邏輯分析儀是一種類似于示波器的波形測(cè)試設(shè)備,它可以監(jiān)測(cè)硬件電路工作時(shí)的邏輯電平(高或低),并加以存儲(chǔ),用圖形的方式直觀地表達(dá)出來,便于用戶檢測(cè),分析電路設(shè)計(jì)(硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì))中的錯(cuò)誤,邏輯分析儀是設(shè)計(jì)中*的設(shè)備,通過它,可以迅速地定位錯(cuò)誤,解決問題,達(dá)到事半功倍的效果。
邏輯分析儀是利用時(shí)鐘從測(cè)試設(shè)備上采集和顯示數(shù)字信號(hào)的儀器,最主要作用在于時(shí)序判定。由于邏輯分析儀不像示波器那樣有許多電壓等級(jí),通常只顯示兩個(gè)電壓(邏輯1和0),因此設(shè)定了參考電壓后,邏輯分析儀將被測(cè)信號(hào)通過比較器進(jìn)行判定,高于參考電壓者為High,低于參考電壓者為L(zhǎng)ow,在High與Low之間形成數(shù)字波形。例如:一個(gè)待測(cè)信號(hào)使用200MHz采樣率的邏輯分析儀,當(dāng)參考電壓設(shè)定為1.5V時(shí),在測(cè)量時(shí)邏輯分析儀就會(huì)平均每5ns采取一個(gè)點(diǎn),超過1.5V者為High(邏輯1),低于1.5V者為L(zhǎng)ow(邏輯0),而后的邏輯1和0可連接成一個(gè)簡(jiǎn)單波形,工程師便可在此連續(xù)波形中找出異常錯(cuò)誤(bug)之處。
整體而言,邏輯分析儀測(cè)量被測(cè)信號(hào)時(shí),并不會(huì)顯示出電壓值,只是High跟Low的差別;如果要測(cè)量電壓就一定需要使用示波器。除了電壓值的顯示不同外,邏輯分析儀與示波器的另一個(gè)差別在于通道數(shù)量。一般的示波器只有2個(gè)通道或4個(gè)通道,而邏輯分析儀可以擁有從16個(gè)通道、32個(gè)通道、64個(gè)通道和上百個(gè)通道數(shù)不等,因此邏輯分析儀具備同時(shí)進(jìn)行多通道測(cè)試的優(yōu)勢(shì)。
根據(jù)硬件設(shè)備設(shè)計(jì)上的差異,目前市面上邏輯分析儀大致上可分為獨(dú)立式(或單機(jī)型)邏輯分析儀和需結(jié)合電腦的PC-based卡式虛擬邏輯分析儀。獨(dú)立式邏輯分析儀是將所有的測(cè)試軟件、運(yùn)算管理元件以及整合在一臺(tái)儀器之中;卡式虛擬邏輯分析儀則需要搭配電腦一起使用,顯示屏也與主機(jī)分開。
就整體規(guī)格而言,獨(dú)立式邏輯分析儀已發(fā)展到相當(dāng)高標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,例如采樣率可達(dá)8GHz、通道數(shù)可擴(kuò)充到300個(gè)通道以上,存儲(chǔ)深度相對(duì)也高,獨(dú)立式邏輯分析儀以往價(jià)格昂貴,從幾萬到數(shù)十萬人民幣不等,一般用戶很少用得起。最近中國(guó)臺(tái)灣OItek科技有限公司推出的OLA2032BTM獨(dú)立臺(tái)式EasyDebugTM邏輯分析儀,不超過2萬元人民幣經(jīng)濟(jì)性價(jià)格讓每個(gè)工程師都用得起。尤其在數(shù)字電路教學(xué)中,改變了以往老師為了降低成本使用虛擬邏輯分析儀進(jìn)而產(chǎn)生的不直觀、麻煩等問題,在同一個(gè)價(jià)格上,我們可以把臺(tái)式獨(dú)立邏輯分析儀很輕松地拎起來。
基于計(jì)算機(jī)接口的卡式虛擬邏輯分析儀,以較小的成本提供了相應(yīng)的性能,但是卡式虛擬邏輯分析儀也有很大缺點(diǎn),它需要配備電腦才能使用,尤其數(shù)字測(cè)試中,工程師往往會(huì)陷入一堆PCB板中,采用旋轉(zhuǎn)按鈕的儀器要比在屏幕上移動(dòng)鼠標(biāo)更加方便。技術(shù)的發(fā)展也逐漸把示波器和邏輯分析儀的功能融合在一起,成為混合式的儀器(MSO),也稱混合信號(hào)測(cè)試儀器。邏輯分析儀與示波器比較如下,這樣我們就會(huì)知道什么情況下用邏輯分析儀或示波器了。