冒口

[拼音]：luoji fenxiyi

[英文]：logic analyzer

高效率的資料域測試通用儀器，又稱資料域示波器，用於數字系統邏輯電路的分析和檢修。邏輯分析儀出現於70年代初期。早期對數位電路的測試，是用示波器觀察被測資料序列脈衝波形的方式進行的。但在現代數字系統中常常需要比較4、8、16、32或更多位的並行資料和序列中脈衝前沿、後沿的相對時間關係，同時還要連續觀察並長期跟蹤某一個或某幾個錯誤脈衝的瞬間出現。因此，用傳統示波器進行這些測試有很大困難，甚至不可能。邏輯分析儀利用多個或多路快速隨機儲存器作中介，有多個輸入通道、多種取樣方式、多種觸發方式和多種顯示方式，能高效率地解決資料域測試中難以解決的問題。

工作原理

邏輯分析儀的基本工作原理，是通過它的多路先入先出隨機儲存器（亦即移位暫存器），在設定的條件下快速寫入被測資訊，再以慢速讀出，經有控處理後在顯示器上顯示被測脈衝邏輯定時關係（圖1）。邏輯分析儀的核心是多路先入先出隨機儲存器嘮，由各輸入通道0～N 輸入被測資料脈衝序列，並行地依次按原有時序存入隨機儲存器中。存滿後，後繼資料把最先存入的資料頂出(使之消失)並繼續銜尾存入。這樣，在被測資料流中，儲存器始終儲存著最新的一段資料流。在規定的指令觸發下，儲存器停止存入，並將所存內容通過顯示發生器嘯和各種控制電路嘳顯示於顯示器嘵上。中介儲存器的並行路數（即位數）稱為資料寬度；每路所能儲存的資料序列長度稱為資料深度。這兩項是邏輯分析儀的主要技術指標。

儲存器嘮前面的輸入通道數0～N是由它的並行路數決定的。比較器嘜的作用是將外部輸入被測訊號同邏輯分析儀內部設定的門限電平嘸進行比較。當大於門限電平時輸出高電平H；反之則輸出低電平L，形成十分方正的波形，因為它與真正的輸入波形不同，稱為偽波形（圖2a）。

經比較器嘜比較整形後的訊號，送至取樣電路嘩，在時鐘脈衝噁

的控制下進行取樣。取樣有兩種方式：

（1）利用時鐘脈衝的前沿和後沿進行取樣的稱為取樣方式；

（2）利用時鐘脈衝產生窄脈衝，並一直保持到下一個時鐘脈衝，用這種新生成的脈衝進行取樣的稱為鎖存方式。

觸發方式

邏輯分析儀的觸發方式，由圖1中的嘼～噅等幾個方塊來確定。它與傳統示波器顯示後事觸發(顯示觸發後發生的事件)大不相同。它顯示觸發前已存入儲存器嘮內的事件。這種方式稱為往事觸發。具體的觸發方式可分為以下四種。

（1）延遲觸發:若在某一時刻t1按下觸發按鍵，實際觸發發生在t2=t1＋τ時刻，延遲值τ可以為正、零或負值，這樣就會顯示出直到t1後τ秒內發生的事件。這就相當於移動顯示視窗的時間軸，可由往事觸發改變為部分的即事觸發(也稱中間觸發)，乃至全部的即事觸發(也稱後事觸發)。這種觸發方式可有效地用於觀測偶然出現的跳動故障。

（2）限定觸發：利用外部時鐘脈衝並增加二根或多根限定輸入線，還可在面板上用控制按鈕設定一定的限定條件，當滿足這些限定條件時即自動觸發。限定的輸入線也可以由使用者自行規定，以相“與“或者相“或“的方式進行觸發。這種觸發方式便於觀測某一迴圈程式在每次執行中的有關資訊，也可以在容量有限的儲存器中記存多次迴圈的有關結果。

（3）組合觸發:也稱“字“觸發。當待測的幾個輸入資訊序列的邏輯組合與所設定的觸發“字”完全符合時就產生觸發。這種觸發便於捕捉軟體程式執行中某一程式指令來進行觸發，一旦出現這一特定的“字”時就產生觸發。

（4）毛刺觸發:用圖1中毛刺脈衝檢測嘙來捕獲輸入訊號中的毛刺脈衝（一種脈衝寬度很窄的干擾訊號，脈衝寬度約為 5納秒，幅度大於250毫伏），用它作為觸發訊號來觀測外部干擾引起的故障。

顯示方式

邏輯分析儀有多種顯示方式（圖2）。

（1）定點顯示方式：邏輯分析儀對被測資訊採用比較、取樣和儲存等電路進行整形，顯示十分方正的脈衝波形(圖2a)。採用這種顯示方式的邏輯分析儀，稱為定時關係分析儀。它可以並排顯示多路偽波形圖，從而方便地檢查各路之間的相對定時關係。

（2）狀態顯示方式:通過圖1嘳的電路，將每一個時鐘週期內以定點方式顯示的低電平L顯示成數字0，高電平H顯示成數字1（二進位制顯示，圖2b）。這種顯示方式適於觀測軟體程式邏輯的執行情況。圖 2a、b中還表示了兩種顯示方式相應的時間關係。採用狀態顯示方式的邏輯分析儀，稱為邏輯狀態分析儀。

（3）映像顯示方式：存入儲存器中的全部二進位制資訊在顯示器上均有相應的座標位置，均用光點及其流向（光尾指向）來表示。這種顯示方式的特點是：在顯示器上可一次顯示儲存器中的全部資訊，在需要觀測軟體程式全貌時，或要大概分析全部程式執行情況時最為方便。

（4）資料比較顯示方式：較新型的邏輯分析儀設定有參考儲存器，可以先測一個正常電路，把它的邏輯狀態存入參考儲存器中，然後再測一個可能有故障的電路，把它的邏輯狀態序列與參考序列並排顯示在顯示器的左右兩半邊進行比對，或只顯示有誤之處。

（5）自動比對清單顯示方式：新型邏輯分析儀採用微處理器和匯流排結構（圖1下部的計算機系統噈），並將圖1中嘙～噅各種方框電路及訊號均改成系統可程控的。這樣，就可以自動比對、自動觸發、自動顯示並自動地在出錯狀態加亮位。各種觸發限定條件、觸發時間、顯示方式等資訊，也可用文字列表以清單形式顯示。為了方便使用者還可設計成自動譯碼，譯成8、10、16進位制顯示，甚至以各種計算機機器語言或計算機語言進行顯示。這種新型自動比對清單顯示方式的邏輯分析儀稱為智慧邏輯分析儀。