高性能邏輯分析儀技術指標

邏輯分析儀主要是用于定位系統(tǒng)運行出錯時的特定波形數(shù)據(jù)，通過觀察該波形數(shù)據(jù)來推斷該系統(tǒng)出錯的原因，從而有針對性地找出解決該錯誤的方案。

運用邏輯分析儀定位出錯波形數(shù)據(jù)的方法主要有兩種方式，一種是通過抓取運行過程中大量的數(shù)據(jù)，然后在這些數(shù)據(jù)中通過其他方法來查找出錯誤點的位置，該方法費時費力，而且受制于邏輯分析儀存儲容量，并不一定每次都可以捕捉到目標波形數(shù)據(jù);另一種是通過觸發(fā)的方式在特定波形數(shù)據(jù)到來時開始捕捉數(shù)據(jù)，從而精準地定位目標波形數(shù)據(jù)。

觸發(fā)的概念最初出現(xiàn)在模擬示波器上，示波器在設置的特定波形的信號到來時停止采 集，并將波形繪制在屏幕上。邏輯分析儀用于分析數(shù)字系統(tǒng)時沿用了該概念。

數(shù)字系統(tǒng)在運行過程中，大多數(shù)情況下數(shù)據(jù)是連續(xù)不斷的，邏輯分析儀要顯示觀測的數(shù)據(jù)必需被存儲下來，而邏輯分析儀的儲存深度畢竟有限，這相當于在傳輸帶上抽取一定的數(shù)據(jù)，抽取的數(shù)據(jù)量取決于邏輯分析儀的存儲深度。通過觸發(fā)的方式，在特定波形數(shù)據(jù)信號產生的條件下，觀測與其相關的信號在該條件產生的前或(和)后時刻的狀態(tài)。直觀表現(xiàn)就是觸發(fā)位置的設置。如果觸發(fā)位置設置為跟蹤觸發(fā)開始，則存儲器在觸發(fā)事件發(fā)生時開始儲存采集到的數(shù)據(jù)，直到存儲器滿;如果選擇跟蹤觸發(fā)結束，則觸發(fā)事件發(fā)生前存儲器一直存儲采集到的連續(xù)數(shù)據(jù)，直到觸發(fā)時停止存儲，當存儲器滿而觸發(fā)事件尚未發(fā)生時新數(shù)據(jù)將自動覆蓋最早存儲的數(shù)據(jù)

邏輯分析儀1973年問世的第一代產品測試速度慢，功能簡單，僅具有基本觸發(fā)能力和顯示方式，定時分析與狀態(tài)分析分屬兩種儀器;第二代產品以微機化為標志，把定時分析和狀態(tài)分析合二為一，便于微機的軟、硬件分析;第三代產品的主要特點是高速度、多通道、大存儲容量且具有以系統(tǒng)性能分析為代表的分析能力;第四代產品以單片邏輯分析儀為標志，且性能更加完善。

通道數(shù)

在需要邏輯分析儀的地方，要對一個系統(tǒng)進行全面地分析，就應當把所有應當觀測的信號全部引入邏輯分析儀當中，這樣邏輯分析儀的通道數(shù)至少應當是:被測系統(tǒng)的字長(數(shù)據(jù)總線數(shù))+被測系統(tǒng)的控制總線數(shù)+時鐘線數(shù)。這樣對于一個 8 位機系統(tǒng)，就至少需要 34 個通道。幾個廠家的主流產品的通道數(shù)也高達 340 通道，例 Tektronix 等，市面上主流的產品是 16-34 通道的邏輯分析儀.

足夠的定時分辨率

定時采樣速率在定時采樣分析時，要有足夠的定時分辨率，就應當有足夠高的定時分析采樣速率，但是并不是只有高速系統(tǒng)才需要高的采樣速率，主流產品的采樣速率高達 2GS/s ，在這個速率下，我們可以看到 0.5ns 時間上的細節(jié)。

狀態(tài)分析速率

在狀態(tài)分析時，邏輯分析儀采樣基準時鐘就用被測試對象的工作時鐘(邏輯分析儀的外部時鐘)這個時鐘的最高速率就是邏輯分析儀的高狀態(tài)分析速率。也就是說，該邏輯分析儀可以分析的系統(tǒng)最快的工作頻率。主流產品的定時分析速率在 300MHz ，最高可高達 500MHz 甚至更高。

每通道的記錄長度

邏輯分析儀的內存是用于存儲它所采樣的數(shù)據(jù)，以用于對比、分析、轉換(譬如將其所捕捉到的信號轉換成非二進制信號【匯編語言、C語言 、C++ 等】，等在選擇內存長度時的基準是"大于我們即將觀測的系統(tǒng)可以進行最大分割后的最大塊的長度。

測試夾具

邏輯分析儀通過探頭與被測器件連接，測試夾具起著很重要的作用，測試夾具有很多種，如飛行頭和蒼蠅頭等。

探頭

邏輯分析儀通過探頭與被測器件連接，探頭起著信號接口的作用，在保持信號完整性中占有重要位置。邏輯分析儀與數(shù)字示波器不同，雖然相對上下限值的幅度變化并不重要，但幅度失真一定會轉換成定時誤差。邏輯分析儀具有幾十至幾百通道的 探頭其頻率響應從幾十至幾百MHz,保證各路探頭的相對延時最小和保持幅度的失真較低。這是表征邏輯分析儀探頭性能的關鍵參數(shù)。Agilent公司的無源探頭和Tektronix公司的有源探頭最具代表性，屬于邏輯分析儀的高檔探頭。

邏輯分析儀的強項在于能洞察許多信道中信號的定時關系?？上У氖?，如果各個通道之間略有差別便會產生通道的定時偏差，在某些型號的 邏輯分析儀里，這種偏差能減小到最小，但是仍有殘留值存在。通用邏輯分析儀，如Tektronix公司的TLA600型或Agilent公司的HP16600型，在所有通道中的時間偏差約為1ns。因而探頭非常重要，詳見本站"測試附件及連接探頭"。

a、探頭的阻性負載，也就是探頭的接入系統(tǒng)中以后對系統(tǒng)電流的分流作用的大小，在數(shù)字系統(tǒng)中，系統(tǒng)的電流負載能力一般在幾個KΩ以上，分流效應對系統(tǒng)的影響一般可以忽略，現(xiàn)在流行的幾種長邏輯分析儀探頭的阻抗一般在20~200KΩ之間。

b、探頭的容性負載:容性負載就是探頭接入系統(tǒng)時，探頭的等效電容，這個值一般在1~30PF之間，在高速系統(tǒng)中，容性負載對電路的影響遠遠大于阻性負載，如果這個值太大，將會直接影響整個系統(tǒng)中的信號"沿"的形狀改變整個電路的性質，改變邏輯分析儀對系統(tǒng)觀測的實時性，導致我們看到的并不是系統(tǒng)原有的特性。

c、探頭的易用性:是指探頭接入系統(tǒng)時的難易程度，隨著芯片封裝的密度越來越高，出現(xiàn)了BGA、QFP、TQFP、PLCC、SOP等各種各樣的封裝形式，IC的腳間距最小的已達到0.3mm以下，要很好的將信號引出，特別是BGA封裝，確實有困難，并且分立器件的尺寸也越來越小，典型的已達到0.5mm×0.8mm。

d、 與現(xiàn)有電路板上的調試部分的兼容性。

6、系統(tǒng)的開放性:隨著數(shù)據(jù)共享的呼聲越來越高，我們所使用的系統(tǒng)的開放性就越來越重要，邏輯分析儀的操作系統(tǒng)也由過去的專用系統(tǒng)發(fā)展到使用Windows介面，這樣我們在使用時很方便。

小結

如果在你的工作中有數(shù)字邏輯信號，你就有機會使用邏輯分析儀。因此應選好一種邏輯分析儀，既符合所用的功能，又不太超越所需的功能。用戶多半會找一種容易操作的儀器，它在功能控制上操作步驟較少，菜單種類也不多，而且不太復雜。

從另一方面說，如果需要用最快速度的和最大型的分析能力很強的邏輯分析儀，已有現(xiàn)成的解決方案。這種新穎儀器幾乎不會出現(xiàn)通道對通道的延時以及探頭的負載影響。如果你稍有疏漏，則可能要花費幾萬美元的學費才能取得經驗。

確實能捕獲到信號才是第一重要的事。當你知道正在捕獲的 數(shù)據(jù)是有用的數(shù)據(jù)時就靠邏輯分析儀能力的發(fā)揮了。