定時分析儀基礎(chǔ)知識
大多數(shù)邏輯分析儀是兩種分析儀組合在一起的儀器:第一部分是定時分析儀,第二部分是狀態(tài)分析儀。
定時分析儀比較適合處理多條線路的總線結(jié)構(gòu)或應(yīng)用,它還能夠觸發(fā)多條線路中的碼型或毛刺。
定時分析儀顯示信息的方式在整體上與示波器相同,橫軸表示時間,豎軸表示電壓幅度。由于這兩種儀器上的波形都與時間相關(guān),因此可以說其顯示畫面都位于時域中電容表| 電力分析儀| 諧波分析儀| 發(fā)生器| 多用表| 驗電筆| 示波表| 電流表| 鉤表| 測試器| 電力計| 電力測量儀| 光度計| 電壓計| 電流計| 。
選擇正確的采樣方式
定時
分析儀與數(shù)字
示波器類似,都是1位的垂直分辨率。1位的分辨率只允許顯示兩種狀態(tài),即高或低。它只關(guān)注用戶自定義的電壓門限。如果在采 樣時信號高于門限,那么
分析儀將顯示為高或1。如果在采樣時信號低于門限,那么
分析儀將顯示為低或0。從這些樣點中,將生成由1和0組成的列表,這表示輸 入波形的1位圖片。這個列表存儲在存儲器中,還用來重建輸入波形的1位圖片,如圖1所示。
圖1 定時分析議樣點
一般來說,定時
分析儀會使一切變方,這似乎限制了其用途。如果需要同時檢驗多條線路或數(shù)百條線路中的定時關(guān)系,那么應(yīng)使用定時
分析儀。
跳變采樣
在具有數(shù)據(jù)突發(fā)的輸入線路上捕獲數(shù)據(jù)時,如圖2所示,必須把采樣率調(diào)節(jié)到高分辨率(如4ns),以便在開始時捕獲快速脈沖。這意味著4K(4096個樣點)存儲器的定時
分析儀會在16.4μs后停止采集數(shù)據(jù),工程師將不能捕獲第二個數(shù)據(jù)突發(fā)。
圖2 以高分辨率采樣
在典型的調(diào)試工作中,將在長時間內(nèi)對數(shù)據(jù)采樣,并存儲數(shù)據(jù),在這段時間內(nèi)可能會沒有信號活動。這會用盡邏輯
分析儀的存儲器,但不能提供進一步信息。如果已經(jīng)知道什么時候發(fā)生跳變及跳變是正還是負,那么可以解決這個問題。這些信息構(gòu)成了跳變定時的依據(jù),可以有效利用存儲器。
為實現(xiàn)跳變定時,可以在定時
分析儀輸入上與計數(shù)器一起使用“跳變檢測器”。定時
分析儀現(xiàn)在只存儲跳變前的樣點,即從最后一個跳變起經(jīng)過的時間。這種方法每個跳變只允許使用兩個存儲位置,如果輸入上沒有活動,那么不占用存儲器。
在我們的實例中,根據(jù)每個突發(fā)存在的脈沖數(shù)量,可以捕獲第二個、第三個、第四個和第五個脈沖。同時,我們可以把定時分辨率保持在高達4ns(圖3)。
圖3 使用跳變檢測器采樣
毛刺捕獲
毛刺有一個壞毛病,就是它會在最不適合的時間顯示最具災(zāi)難性的結(jié)果。定時
分析儀對進入數(shù)據(jù)采樣、追蹤樣點之間發(fā)生的任何跳變,可以隨時識別毛刺。在
分析儀中,毛刺定義為樣點之間越過邏輯門限一次以上的任何跳變。為識別毛刺,系統(tǒng)會“告訴”
分析儀追蹤所有多個跳變,把它們顯示為毛刺。
顯示毛刺是一個非常實用的功能,同時它也有助于觸發(fā)毛刺,顯示毛刺前發(fā)生的數(shù)據(jù)。這可以幫助確定是什么因素導(dǎo)致了毛刺。通過這一功能,
分析儀還可以只在希望時,也就是毛刺發(fā)生時捕獲數(shù)據(jù)。
例如,由于其中一條線路上出現(xiàn)毛刺,而導(dǎo)致某個系統(tǒng)周期性癱瘓。由于發(fā)生頻次不高,存儲所有時間的數(shù)據(jù)(假設(shè)有足夠的存儲能力)會產(chǎn)生數(shù)量驚人的、需要分類的信息。另一種方案是使用沒有毛刺觸發(fā)功能的
分析儀,把
分析儀放在系統(tǒng)前面,按運行按鈕,一直等到毛刺出現(xiàn)。
觸發(fā)定時分析儀
邏輯分析儀連續(xù)捕獲數(shù)據(jù),在找到追蹤點之后停止采集。因此,邏輯分析儀可以顯示追蹤點之前的信息(這稱為負時間)以及追蹤點后面的信息。
碼型觸發(fā)
在定時分析儀上設(shè)置追蹤指標與在示波器上設(shè)置觸發(fā)電平和跳變沿有很大區(qū)別。許多分析儀觸發(fā)輸入線中由高和低組成的碼型。為使某些用戶操作起來更加容易,大多數(shù)分析儀上的觸發(fā)點可以使用二進制(1和0)、十六進制、十進制、ASCII或小數(shù)設(shè)置。在考察寬4位、8位、16位、24位或32位的 總線時,特別適合使用十六進制設(shè)置觸發(fā)點?梢韵胂,使用二進制設(shè)置24位總線的指標會非常麻煩。
邊沿觸發(fā)
在調(diào)節(jié)示波器上的觸發(fā)電平旋鈕時,可以視之為設(shè)置電壓比較器的電平,告訴示波器在輸入電壓越過該電平時觸發(fā)采集。定時分析儀的工作方式與邊沿觸發(fā)基本相同,但觸發(fā)電平預(yù)置成邏輯門限。盡管許多邏輯設(shè)備與電平相關(guān),但這些設(shè)備的時鐘信號和控制信號通常對邊沿敏感。通過邊沿觸發(fā),用戶可以在設(shè)備 輸入時鐘時開始捕獲數(shù)據(jù)。在時鐘邊沿(上升或下降)發(fā)生時,分析儀可以捕獲數(shù)據(jù),捕捉位移寄存器的所有輸出。在這種情況下,必須延遲追蹤點,考慮通過位移寄存器傳播時的時延。