您应选用逻辑分析仪还是示波器？

只看该作者 · 2007-3-6 15:15

逻辑分析仪的工作与示波器有相似之处，用水平轴代表数据的时间，直轴代表数据的电压幅度。逻辑分析仪没有示波器那样高的电压分辩率和事件间隔准确度，但它能一次捕获和显示34个或更多的信号，这是示波器所做不到的。在查看总线—也就是微处理地址、数据或控制总线的时间关系或数据时，逻辑分析仪是特别有用的工具。一般在您已通过了参量设计阶段，现在对许多信号的定时关系感兴趣，并且要在高低电平模式上触发，那么逻辑分析仪是极好的选择。

只看该作者 · 2007-3-6 15:17

逻辑分析仪是一种分析数字化设备硬件和软件的仪器。它用来获取并以多种方式显示一批数据。这批数据的位置以触发点为参考点，它们可处于触发点前部、后部、包含触发点或与触发点相距一定距离。逻辑分析仪是计算机，数字通信设备，数字化仪表和其它数字化、微机化装置和系统的重要测试工具。逻辑分析仪几乎是和微处理器同时问世的。

逻辑分析仪技术指标

　　通常把逻辑分析仪分为逻辑状态分析仪和逻辑定时分析仪两种。它们的主要差别是逻辑状态分析仪一般用外时钟采样，测试结果的显示方式很多，其中主要是把多路信号的状态都列在同一行的状态表里显示。状态分析仪主要用来分析软件。逻辑定时分析仪常采用等间隔的内时钟采样，虽然只能知道这些等间隔离散时间点的信号电平，但大体可以看出信号逻辑的状态随时间的变化。在显示方法上通常用一条条逻辑电平变化线分别表示一路信号的状态变化，电平变化线的条数与信号路数对应，这称为定时图。逻辑定时分析仪主要用来分析硬件。现代智能化的逻辑分析仪常把状态和定时分析仪制作在一台仪器之中。目前市场上销售的逻辑分析仪主要是台式和便携式的，也有与PC配合使用的插卡式、手持式和采用VXI总线的模块式等多种形式的产品。　　
　　随着“数字”化进程的加快，对逻辑分析仪功能、性能上的要求越来越高，需要解决不少关键技术。首先对逻辑分析仪的测试速度要求不断加快。以其重要测试对象微处理器为例，它的时钟最高频率在1998年为333MHz，1999年为600MHz，到了2000年3月飙升至1GHz（即1000MHz）。若想用逻辑分析仪观测这种信号的定时图，逻辑分析仪的内时钟应比被测速度高几倍。目前世界上只有少数厂商的产品达到几个GHz，国内产品时钟速度只有100MHz左右。
　　在逻辑分析仪工作中需要考虑被测软件的分支、跳转、嵌套、循环、延时、调用和被测硬件分析中的时序、毛刺、信号边沿状况等复杂情况。若想准确地捕获感兴趣的数据，关键是要有强大的触发功能。主要是要允许设置丰富的触发能力，例如识别某个数据、数据范围、事件发生的时间或时间范围、信号边沿时间、毛刺等等。同时，应该允许有多个触发序列级，例如检测经过地址A一次、地址B三次并在输出口地址C输出的数据，判别有无超出某一范围的数据或者超出一定时间仍无数据输出的情况。上述每个要求都可构成一个触发事件，按要求把它们组织起来称为一个触发序列，它包含的事件数目称为级数。国外较高的触发序列级数通常大于10，已有27级的产品。国内产品尚未见到达到10级的，触发事件的类型也不太多。
　　在定时分析仪中的所谓跃变定时技术，允许用较高的速度采样，但只有当数据发生变化时才存储。只要记下数据保持不变的次数，就能在显示时恢复原来的波形。用这种方法存储的数据数目明显低于采样次数，因而可以节约内存在加大观测范围，跃变存储也是先进逻辑分析仪常用的一项关键技术。
　　逻辑分析仪的主要技术指标，除了前面提到过的最高采样时钟频率、触发序列级数外，还有最大通道数目、能检测的最窄毛刺宽度和存储深度等等。其中最大通道数目可根据需要选择，一般为十几至上千路，通常按定时和状态分别给出，有的在一个输入探极上可同时进行定时和状态分析。能检测的最小毛刺宽度一般均可低至几个ns，才向ps级进军。存储深度是指每个通道能存储的位数，一般为数K至十几M。存储深度越深，一次触发能观测的数据范围越大。在性能方面，往往希望逻辑分析仪有多种显示方式，能提供数种至数百种处理器、控制器及总线的反汇编或助记符显示，具有跃变定时、数据的并行一串行变换、数据检索及比较等功能。

市场现状及国内外主要生产厂商

　　随着数字技术的广泛应用，作为数字设备重要检测仪器的逻辑分析仪市场状况和前景都很看好，根据国外某数据公司的统计和预测，1995~2001年测试仪器的综合年增长率（CAGR）已走出阴影区，达到6.9%。在该公司统计的三十多类测试仪器中，逻辑分析仪的CAGR为10.5%，估计2001年销售额会接近5亿美元，年增长速度仅次于移动无线测试仪器之后，排名第二位，比其它通用测试仪器都高，这是非常值得注意的。国内逻辑分析仪的应用不断增强，但是制造业发展不是很快，这主要是因为一方面这种仪器应用较为复杂，价格也较高，国内使用还不够普及。另一方面，即使在国外，该仪器的大部分市场也已被少数公司占领，所以国内市场受进口冲击较严重。
　　逻辑分析仪的生产厂家主要有Agilent公司和Tektronix公司，他们均为跨国公司，占领的市场份额很大。此外Fluke公司（其逻辑分析仪是由Philips公司并入的）、Nicolet、Gould、Advantest等公司也均有一些市场份额。我国南京电讯仪器厂、上海无线电二十一厂、红华仪器厂均制造了台式逻辑分析。但国内真正形成市场份额的，是与微计算机配合才能工作的逻辑分析仪插卡或外接模块，它们充分利用微计算机资源，补充逻辑分析仪需要的部分，共同完成仪器功能。这种产品价格较低，便于普及，即使仪器领域颇具影响的Agilent公司，在生产多种高档逻辑分析仪的同时，最近还推出了这种类型的产品。我国生产与微机配合的这类经济型仪器，有利于逻辑分析仪在国内的普及。这种产品的生产单位主要有清华大学计算机厂、航天部502所、上海无线电二十六厂、电子科技大学等单位。

逻辑分析仪发展趋势

　　逻辑分析仪的发展有不少值得注意的方面。首先是它与网络的结合。不少优秀的逻辑分析仪都具有网络功能，这便于远地操作、控制，而且所测数据能在网上共享，也便于专家在远地指导操作人员利用这种仪器对数字设备进行高难度维护、检修。其次，逻辑分析仪与其它仪器相结合的趋势也值得注意。便如Agilent公司的16500、16600和16700系列和Tektronix公司的9200系列都是模块化的综合逻辑分析系统。它们通常包括高性能的逻辑分析仪、数字信号发生器和数字示波器等多种仪器。 Agilent公司的54645D实际上是把逻辑分析仪与数字示波器做在一台仪器中，便于分析模拟、数字混合系统。该公司还把逻辑分析仪、数字电压表和频率计等多种功能做在一个手持式仪表中，称为“逻辑飞镖”。
　　与整个仪器的发展趋势相适应，逻辑分析仪也向模块化、可扩展的方向发展，往往是一个机箱可插换多种模块以利灵活配置，并有模块化的VXI总线型逻辑分析仪模块上市。方便使用逻辑分析仪推广的重要问题，厂商均比较重视。例如对较复杂的触发设置，一些产品给出触发事件库，用户只需选择一下或在图形化的界面上连接一下就完成了设置。对整个逻辑分析仪的操作有的产品也采用Windows界面或类似示波器的操作方式，使用户感到熟悉、方便。在与被测件连接、显示方式等方面也尽量简便。降低售价是逻辑分析仪普及的重要条件之一，这也是著名仪器公司推出经济型产品的原因。
　　在21世纪，“数字地球”的进展将影响着人类生活的各个领域。随着“数字化”、“信息化”的步伐，逻辑分析仪也必将得到更大的发展。