逻辑分析仪常识

电脑逻辑分析仪安全操作及保养规程前言电脑逻辑分析仪（Computer Logic Analyzer）是一种被广泛应用于电子信息领域的测量仪器。

在使用逻辑分析仪时，为了避免意外发生，保障安全，或者是保护设备，我们需要了解一些基本的安全操作和保养规程。

安全操作1.保护逻辑分析仪设备。

逻辑分析仪作为一种高精度的测量仪器，需要严格保护。

在使用前，应当防止设备因为受到嘟囔机械震动或者是极端气温等因素而引起损坏。

在使用时，请保持设备干燥、清洁，避免撞到硬物以及避免进入积水或者潮湿的环境。

2.避免使用不合适的电缆。

逻辑分析仪的准确性需要保证，不合适的电缆有可能会引起误差。

我们需要了解电缆的质量、长度以及插头的正确安装方法。

为了保证信号传输的稳定，建议选用有保护层或外壳的高质量电缆。

3.正常启动和关闭逻辑分析仪。

启动及关闭的步骤应按照逻辑分析仪的相关说明进行操作。

特别是，在关闭逻辑分析仪之前，我们需要断开设备的所有电源并拔出所有接线，以避免潜在的安全隐患。

4.避免静电放电。

静电放电会对逻辑分析仪产生影响，导致设备崩溃甚至是损坏。

在使用逻辑分析仪过程中，请勿移动设备或者使用不匹配的电缆等。

5.避免进入已经打开的逻辑分析仪。

在逻辑分析仪打开的状态下，我们需要对设备进行必要的维护或保养。

但是，在设备已经启动的情况下，我们应该注重安全，避免直接接触逻辑分析仪。

6.不要触碰逻辑分析仪的内部零部件。

在逻辑分析仪的使用过程中，我们要避免对设备内部的零部件进行直接触碰，防止不必要的损坏或者是误操作。

如果有必要进行拆卸维护，请在专业技术人员的指导下进行。

保养规程1.避免使用不合适的电缆。

逻辑分析仪的电缆是十分重要的组成部分。

选择合适的电缆和连接方式能够有效地帮助我们制定出更加安全和准确的测试。

维护工作人员应检查电缆接头，以确保它们没有生锈或其他损坏，并正确紧固。

2.保持设备干燥、清洁并避免撞击。

设备的正常使用需要一个适宜的温度和湿度环境。

什么是逻辑分析仪？逻辑分析仪的参数、使用步骤和优势由于电路的进展是从模拟进展到数字这样的过程，因此测量工具的进展也遵循了这个挨次。

现在提到测量，首先我们想到的是示波器，尤其是一些老工程师，他们对示波器的认知度特别高。

而规律分析仪是一种新型测量工具，是随着单片机技术进展而进展起来的，特别适合单片机这类数字系统的测量分析，而通信方面的分析中，比示波器要更加便利和强大。

一个待测信号使用10MHZ采样率的规律分析仪去采集的话，假如阈值电压是1.5V，那么在测量的时候，规律分析仪就会每100ns 采集一个样点，并且超过1.5V认为是高电平(规律1)，低于1.5V认为是低电平(规律0)。

而后呢，规律分析仪会用描点法将波形连起来，工程师就可以在这个连续的波形中查看到规律分析仪还原的待测信号，从而查找特别之处。

规律分析仪和示波器都是还原信号的，示波器前端有ADC，再加上还原算法，可以实现模拟信号的还原。

而规律分析仪只针对数字信号，不需要ADC，不需要特别算法，就用最简洁的连点就可以了。

此外，示波器往往是台式的，波形显示在示波器本身的显示屏上，而规律分析仪当前大多数是和PC端的上位机软件结合的，在电脑上直接显示波形。

如图1所示，是一款规律分析仪的实物图，采样率为500M，16个通道，采样深度硬件深度为32M，经过压缩算法，最多可以实现每通道5G的存储深度，图2是规律分析仪的上位机软件。

图1规律分析仪实物图图2规律分析仪上位机软件1、规律分析仪的参数规律分析仪有三个重要参数：阈值电压、采样率和采样深度。

阈值电压：区分凹凸电平的间隔。

规律分析仪和单片机都是数字电路，它在读取外部信号的时候，多高电压识别成高电平，多高电压识别成低电平是有肯定限制的。

比如一款规律分析仪，阈值电压是：0.7~1.4V，那么当它采集外部的数字电路信号的时候，高于1.4V识别为高电平，低于0.7V识别为低电平。

采样率：每秒钟采集信号的次数。

比如一个规律分析仪的最大采样率是100M，那么也就是说他一秒钟可以采集100M个样点，即每10ns采集一个样点，并且高于阈值电压的认定为高电平，低于阈值电压的认定为低电平。

逻辑分析仪基础知识1.1 什么是逻辑分析仪何为逻辑分析仪？逻辑分析仪是分析数字系统逻辑关系的仪器，属于数据域测试的一种总线分析仪。

逻辑分析仪以总线为基础，同时对多条是数据线上的数据进行观察和存储，利用时钟从测试是设备上采集和显示数字信号的仪器，最主要是作用于时序判定。

由于逻辑分析仪不像示波器一样能够测量电流电压，通常只是显示两个电压，0或者1，因此设定了参考电压以后，逻辑分析仪讲被测信号通过比较器进行判定，从而确定时序关系。

1.2 逻辑分析仪的构成逻辑分析仪的构成如图1.2所示。

逻辑分析仪主要的作用是采样和存储。

在组成部分上，逻辑分析仪由采样部分、触发控制部分、存储部分、和显示部分组成。

其中最重要的是捕获和数据显示部分。

逻辑分析仪一般采用先进行数据采集并存储，然后进行数据分析显示处理。

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.1逻辑分析仪的架构图数据捕获部分包括信号输入、比较采样、触发控制、数据存储和时钟电路等。

外部被测信号通过探头送到信号输入电路，在比较器中与设定的阀值电平（也称门限电压）进行比较，大于阀值电平的信号为高电平，反之为低电平。

采样电路在采样时钟（外时钟和内时钟）控制下对信号进行采样，并将数据流送到触发模块中，产生触发信号。

数据存储电路在触发信号的作用下进行相应的数据存储控制。

数据捕获完成之后，由分析显示电路将存储的数据处理之后以相应的方式显示出来。

1.3 测试软件测试软件相当于是逻辑分析仪的显示屏，可以将逻辑分析仪的采集的信号在PC端显示出来，然后通过对应的软件进行观察和分析，得出关于总线通讯是否异常的结论。

首先在PC端安装Zlglogic_V5，然后通过USB正确连接PC段，这样就可以将逻辑分析仪采集的信息通过USB方式在PC端显示。

1.4 相关名词及功能采样方式；采样方式分为定时采样和状态采样。

定时采样也称异步采样，是使用逻辑分析仪内部时钟作为数据抽样时钟的采样模式，每个抽样点占用一个存储单元。

逻辑分析仪要求：1. 了解逻辑分析仪的主要特点、类型以及它的主要技术指标。

2．了解逻辑分析仪的基本结构和组成原理。

3．掌握逻辑分析仪的触发与跟踪方式，基本的显示方式。

4．掌握逻辑分析仪在软硬件测试中的应用方法。

11．2．1 逻辑分析仪的特点和分类1．特点逻辑分析仪的主要特点。

（1）输入通道多，可以同时检测16路、32路甚至数百路信号。

（2）数据捕获能力强，具有多种灵活的触发方式。

（3）具有较大的存储深度。

（4）具有多种显示方式。

（5）具有可靠的毛刺检测能力。

2．分类按照其工作特点分类：逻辑状态分析仪和逻辑定时分析仪。

按照结构特点分类：台式、便携式、卡式、外接式等。

11．2．2 逻辑分析仪的基本组成原理逻辑分析仪的组成结构如下图所示，它主要包括数据捕获和数据显示两大部分。

逻辑分析仪原理结构数据捕获部分：信号输入、采样、数据存储、触发产生和时钟电路等。

数据显示部分：以适当方式（波形或字符列表等）将捕获的数据显示出来。

11．2．3 逻辑分析仪的触发方式数据观察窗口的定位是通过触发与跟踪来实现。

触发：由一个事件来控制数据获取，即选择观察窗口的位置。

这个事件可以是数据流中出现一个数据字、数据字序列或其组合、某一个通道信号出现的某种状态、毛刺等。

常见的触发方式有： 1． 组合触发逻辑分析仪具有多通道信号组合触发（即“字识别”触发）功能。

当输入数据与设定触发字一致时，产生触发脉冲。

每一个输入通道都有一个触发字选择设置开关，每个开关有三种触发条件：1、0、x 。

采集并显示数据的一次过程称为一次跟踪。

最基本的触发跟踪方式有触发起始跟踪和触发终止跟踪，其原理如下图所示。

触发起始跟踪是当触发时才开始采集和存储数据直到存储器满，触发终止跟踪是启动即采集并存储数据，一旦触发即停止数据采集。

2． 延迟触发延迟触发是在数据流中搜索到触发字时，并不立即跟踪，而是延迟一定数量的数据后才开始或停止存储数据，它可以改变触发字与数据窗口的相对位置。

逻辑分析仪XYZ逻辑分析仪XYZ图1：Tektronix TDS7404数字荧光粉示波器（DP0）数字示波器图1中显示的数字示波器是普通信号观察中使用的基本工具，该示波器拥有的高采样率（高达20GS/s）和带宽使它能够在一段时间里捕获大量数据点，提供信号转换（边沿）、瞬态事件以及小时间增量测量。

虽然能够与逻辑分析仪观察相同的数字信号，大多数示波器用户更关心模拟测量，比如信号上升、下降时间、峰值振幅以及边沿之间占用的时间等。

/la 1何时需要使用示波器？如果您需要同时测量几个信号的“模拟”特性，那么使用数字示波器会是最有效的解决方案；当您需要了解特定信号的振幅、功率、电流强度、相位值或上升时间等边缘测量值时，示波器是正确的选择。

当您需要完成下列工作时，请先用数字示波器：在检验模拟与数字设备过程中，检测信号完整性（比如上升时间、上升过冲和振铃等）同时检测多达4个信号的稳定性（比如抖动和抖动频谱等）测量信号边缘与电压，以评估建立/保持、传输延迟等时间容限特性检测低频瞬态干扰、欠幅脉冲、亚稳转换等瞬时故障每次测量几个信号的振幅和时间参数图2：2 /la图3：Tektronix TLA600系列逻辑分析仪/la 3逻辑分析仪的结构与操作逻辑分析仪与数字信号相连，捕获数字信号并进行分析。

以下为使用逻辑分析仪的4个步骤：1． 探头（与待测系统SUT 相连）2． 设置（时钟模式和触发功能）3． 捕获4． 分析与显示图5显示了一个简单的逻辑分析仪框图。

每个框代表几个硬件与/或软件元件。

框的数量与上述4个步骤相关。

探头逻辑分析仪可同时捕获的大量信号使之区别于示波器。

逻辑分析仪探头用于与待测系统SUT 相连，探头利用内部比较器将输入电压与门限电压相比较，并确定信号的逻辑状态（1或0）。

门限值由用户设定，范围从TTL 级别到CMOS 、ECL 。

逻辑分析仪探头有多种物理形态，有用于点到点故障查找的“夹子状”，也有需在电路板上设置专用连接器高密度、多通道型探头，如图6所示。

逻辑分析仪的使用方法逻辑分析仪是一种用于捕获和分析数字信号的测试设备。

它可以有效帮助工程师们进行数字电路的故障排查、信号调试等工作。

下面将从逻辑分析仪的基本原理、连接方法、使用步骤等方面进行详细介绍。

一、逻辑分析仪的基本原理逻辑分析仪主要通过采集和分析电路中的数字信号来实现故障排查和信号调试的功能。

它可以同时显示多个信号的波形图，并通过对波形图的分析，帮助用户定位问题所在。

逻辑分析仪主要由两个部分组成：探头和主机。

探头负责连接待测电路，采集信号并将其转换成电压信号，然后传输给主机。

主机则负责接收并处理探头传输过来的信号，将其显示在屏幕上。

逻辑分析仪通常还配备一定的存储容量，可以将采集到的波形数据保存下来，方便后续分析。

二、逻辑分析仪的连接方法逻辑分析仪的连接方法主要包括信号接口连接和电源接口连接两部分。

1. 信号接口连接：通过探头将逻辑分析仪与待测电路进行连接。

通常，逻辑分析仪会提供一组探头，每个探头有多个引脚，用于接收待测电路的信号。

将探头的引脚与待测电路的信号引脚相连接，确保连接牢固可靠。

2. 电源接口连接：逻辑分析仪通常需要外部电源供电。

将逻辑分析仪的电源接口与电源连接，确保电源稳定，并符合逻辑分析仪的工作电压要求。

三、逻辑分析仪的使用步骤使用逻辑分析仪进行信号调试和故障排查时，一般按照以下步骤进行操作：1. 连接逻辑分析仪和待测电路：根据待测电路的信号引脚，选择逻辑分析仪的探头，并将其连接到待测电路。

确保连接可靠。

2. 设置逻辑分析仪的采样频率：逻辑分析仪需要设置合适的采样频率来捕获待测电路的数字信号。

一般来说，采样频率应该高于待测信号的最大频率，以确保准确捕获信号。

3. 设置逻辑分析仪的数据宽度：数据宽度指的是逻辑分析仪可以同时采样的信号位数。

根据待测电路的信号位数，设置逻辑分析仪的数据宽度。

4. 设置逻辑分析仪的触发条件：通过设置逻辑分析仪的触发条件，可以指定在何时开始采集信号。

触发条件可以根据待测信号的特征进行设置，比如特定信号的上升沿或下降沿。

逻辑分析仪基础简介逻辑分析仪是一种类似于示波器的波形测试设备，它可以监测硬件电路工作时的逻辑电平（高或低），并加以存储，用图形的方式直观地表达出来，便于用户检测和分析电路设计（硬件设计和软件设计）中的错误。

逻辑分析仪是设计中不可缺少的电子测试设备，通过它可以迅速地定位错误、解决问题、达到事半功倍的效果。

一、逻辑分析仪的产生和发展20 世纪70 年代初研制出微处理器，出现 4 位和8 位总线，传统示波器的双通道输入无法满足8bit 的观察。

微处理器和存储器的测试需要不同于时域和频域仪器，所以数域测试仪器应运而生。

当时的HP 公司推出状态分析仪和Biomation 公司推出定时分析仪（两者最初很不相同）之后不久，用户开始接受这种数域测试仪器作为最终解决数字电路测试的手段，不久状态分析仪与定时分析仪合并成逻辑分析仪。

20 世纪80 年代后期，逻辑分析仪变得更加复杂，使用起来也更加困难。

例如，引入多电平树形触发，以应付条件语句如IF 、THEN 、ELSE 等复杂事件。

这类组合触发必然更加灵活，同时对大多数用户来说就不是那样容易掌握了。

逻辑分析仪的基本发展趋势是计算机与仪器的不断融合。

在PC 机平台上使用Windows ，只要给定正确的软件和相关工具，即可通过互联网进行远程控制，从目标文件格式中提取源码和符号，而且处理器可运行各种控制操作。

二、逻辑分析仪的分类目前市场上逻辑分析仪有两类，一类是独立式逻辑分析仪，主要供应商有安捷伦和泰克；另一类是价格相对低廉的基于PC的虚拟逻辑分析仪（VI），主要供应商为美国国家仪器公司（National Instruments ，NI），主要产品为图形化测试测量编程软件LabVIEW 。

传统上，在PC 上运行的LabVIEW 软件被称为虚拟仪器，但随着LabVIEW RT 的推出，这些VI 可以在多种设备上运行，如便携式仪器、工业PC 或基于Web。

逻辑分析仪讲义目录一、导论 (2)二、逻辑分析仪的基本原理与功能 (2)1. 逻辑分析仪的基本原理 (4)2. 逻辑分析仪的主要功能及应用场景 (4)3. 逻辑信号的基本概念和特性 (6)4. 数字信号处理概述 (7)三、逻辑分析仪的基本操作与使用方法 (9)1. 逻辑分析仪的硬件连接与配置 (10)2. 软件安装与操作界面介绍 (11)3. 信号捕获与存储操作指南 (12)4. 数据解析与可视化展示方法 (13)5. 故障诊断与调试技巧 (15)四、信号分析基础及常用技巧 (16)1. 信号识别与分类方法 (18)2. 信号特性分析技巧 (19)3. 信号处理与滤波技术介绍 (21)4. 常见信号的捕捉和分析实例讲解 (22)5. 高级信号分析技术应用探讨 (24)五、数字电路与数字信号处理概述 (25)1. 数字电路基本概念及原理讲解 (27)2. 数字信号处理基础知识介绍 (29)3. 数字电路与模拟电路的转换关系探讨 (30)4. 数字信号处理在逻辑分析仪中的应用案例分析 (31)六、应用案例与实践操作指南 (33)1. 微控制器编程调试案例分析 (34)2. 通信协议分析与解码实践指南 (36)3. 数据总线协议解析方法分享及案例展示 (38)一、导论逻辑分析仪是一种用于研究和验证数字电路中逻辑功能的仪器。

它可以测量电路中的电压、电流和其他电学参数，从而帮助我们了解电路的工作状态和性能。

逻辑分析仪在电子工程、通信工程、计算机科学等领域具有广泛的应用，是现代电子技术的重要组成部分。

逻辑分析仪的基本原理是通过将输入信号转换为可测量的电信号，然后通过示波器或其他测量设备来观察这些信号的变化，从而推断出电路的功能和性能。

逻辑分析仪通常包括一个多用测试端口，可以同时连接多个测试点，以便对复杂的数字电路进行测试。

逻辑分析仪还可以提供多种功能，如自动测试、故障诊断、数据记录等，以提高测试效率和准确性。