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邏輯分析儀應用在數位設計上的基本概念

上網時間: 2007年07月17日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:邏輯分析儀  示波器 

前言

當工程師需要同時查看16位元計數器的輸入和輸出訊號以找出時序的錯誤,但卻只有雙通道的示波器時,該如何才能查看所有的訊號?如果您剛為佈滿數位電路的電路板畫出時序圖,該如何加以驗證?您要用什麼工具來進行擷取和分析?

如果使用錯誤的工具來解決這類的問題,可能會非常耗時。就上述的問題而言,邏輯分析儀是最佳的解決方案。本文將帶您快速綜覽邏輯分析儀的基本概念,讓您瞭解邏輯分析儀到底可以做什麼。

示波器或邏輯分析儀?

當有機會可以選擇使用示波器或邏輯分析儀時,許多工程師都會選擇示波器。然而,示波器在某些應用上的有效性確實有些限制,邏輯分析儀或許可以提供更有用的資訊,端視使用者想要達到的目的為何而定。

何時應使用示波器

  • 當您需要觀察訊號上的細微電壓變動時

  • 當您要求較高的時間間隔準確度時

    何時應使用邏輯分析儀

  • 當您需要一次查看很多個訊號時

  • 當您需要觀察系統中的訊號如同硬體所看到的一樣時

  • 當您需要針對好幾條訊號線上的高位準和低位準碼型進行觸發並查看結果時

    當系統中的訊號跨越一個臨界值時,邏輯分析儀的反應就如同邏輯電路一樣,會辨識該訊號為低位準或高位準,而且還可以針對這些訊號的高位準和低位準碼型進行觸發。

    一般而言,當您需要查看的訊號線多過示波器所能顯示的數目時,應使用邏輯分析儀。邏輯分析儀特別適合用來查看時序關係或匯流排上的資料,例如微處理器的位址、資料或控制匯流排。邏輯分析儀可以將微處理器匯流排上的資訊解碼,然後以容易解讀的方式呈現出來。

    當工程師完成了設計的參數階段,想要查看許多訊號之間的時序關係,且需要針對邏輯高位準和低位準的碼型進行觸發時,邏輯分析儀是最合適的工具。

    什麼是邏輯分析儀?

    大部分的邏輯分析儀其實是兩種分析儀合而為一,一種是時序分析儀,另一種是狀態分析儀。

    時序分析儀的基本概念

    時序分析儀能以與示波器相同的常見形式來顯示資訊,也就是水平軸代表時間,垂直軸代表電壓的振幅。由於兩種儀器顯示的波形具有時間相依性(time-dependent),因此其顯示的結果都是時域的。

    選擇正確的取樣方法

    時序分析儀類似數位示波器,具有一位元的垂直解析度。一位元的解析度只能顯示兩種狀態 - 高或低,它只會依照使用者設定的一個電壓臨界值來判斷高或低。當分析儀進行取樣時,如果訊號高於臨界值,分析儀就會將它顯示為高位準或1,而取樣的訊號若低於臨界值,則會顯示為0或低位準。從這些取樣點可以產生1和0的列表,它代表的是輸入波形的單位元圖形。這個列表會被儲存在記憶體中,可以用來重建出輸入波形的單位元圖形。

    時序分析儀往往會將波形畫得方方正正的,也因此似乎限制了它的用途。如果需要驗證合在一起的數條或數百條訊號線的時序關係,則時序分析儀是正確的選擇。

    記住:每一個取樣點都會用掉一個記憶體位置,因此,解析度愈高(取樣率愈快),擷取時間長度就愈短。

    請下載PDF文件,以閱讀完整文章。

    供稿:安捷倫科技公司




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