Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Логический анализатор

Логический анализатор представляет собой электронный прибор , который фиксирует и отображает множественные сигналы от цифровой системы или цифровой схемы . Логический анализатор может преобразовывать захваченные данные в временные диаграммы , декодировать протоколы, трассировки конечного автомата , язык ассемблера или может коррелировать сборку с программным обеспечением уровня исходного кода. Логические анализаторы обладают расширенными возможностями запуска и полезны, когда пользователю необходимо увидеть временные отношения между многими сигналами в цифровой системе. [1]

Обзор [ править ]

В настоящее время на рынке доступны три различных категории логических анализаторов:

  • Модульные LA, которые состоят из шасси или мэйнфрейма и модулей логического анализатора. [2] Мэйнфрейм / шасси содержит дисплей, элементы управления, управляющий компьютер и несколько слотов, в которые устанавливается фактическое оборудование для сбора данных. Каждый модуль имеет определенное количество каналов, и несколько модулей могут быть объединены для получения очень большого количества каналов. Хотя модульные логические анализаторы обычно более дороги, возможность комбинировать несколько модулей для получения большого количества каналов и, как правило, более высокая производительность модульных логических анализаторов часто оправдывает свою цену. Для модульных логических анализаторов очень высокого уровня пользователь часто должен предоставить свой собственный хост-компьютер или приобрести встроенный контроллер, совместимый с системой. [3]
  • Переносные LA [4] иногда называют автономными LA. Портативные логические анализаторы объединяют все в одном пакете с дополнительными устройствами, установленными на заводе. Хотя портативные логические анализаторы обычно имеют более низкую производительность, чем их модульные аналоги, они часто используются для отладки общего назначения экономными пользователями.
  • ЛА на базе ПК. Оборудование подключается к компьютеру через соединение USB или Ethernet и передает захваченные сигналы программному обеспечению на компьютере. Эти устройства обычно намного меньше и дешевле, потому что в них используются клавиатура, дисплей и центральный процессор ПК.

Операция [ править ]

Логический анализатор может запускаться при сложной последовательности цифровых событий, а затем захватывать большой объем цифровых данных из тестируемой системы (SUT).

Когда логические анализаторы только начали использоваться, к цифровой системе было принято прикреплять несколько сотен «зажимов». Позже вошли в употребление специализированные разъемы. Эволюция пробников логического анализатора привела к появлению единой зоны обслуживания, которую поддерживают несколько поставщиков, что обеспечивает дополнительную свободу конечным пользователям. Представленная в апреле 2002 года технология без разъемов (идентифицированная несколькими торговыми марками, зависящими от производителя: Compression Probing; Soft Touch; D-Max) стала популярной. Эти пробники обеспечивают прочное, надежное механическое и электрическое соединение между пробником и печатной платой с нагрузкой менее 0,5–0,7 пФ на сигнал.

После подключения зондов пользователь программирует анализатор с названиями каждого сигнала и может сгруппировать несколько сигналов вместе для упрощения манипуляций. Затем выбирается режим захвата, либо режим «синхронизации», в котором входные сигналы дискретизируются с регулярными интервалами на основе внутреннего или внешнего источника синхронизации, либо режим «состояния», где один или несколько сигналов определяются как «часы». ", и данные берутся по нарастающим или спадающим фронтам этих часов, при необходимости используя другие сигналы для определения этих часов.

После выбора режима необходимо установить условие срабатывания . Условие запуска может варьироваться от простого (например, запуск по нарастающему или спадающему фронту одиночного сигнала) до очень сложного (например, настройка анализатора для декодирования более высоких уровней стека TCP / IP и запуск по определенному пакету HTTP. ).

На этом этапе пользователь устанавливает анализатор в режим «запуск», либо однократный, либо многократный запуск.

После сбора данных их можно отобразить несколькими способами, от простого (отображение сигналов или списков состояний) до сложного (отображение декодированного трафика протокола Ethernet). Некоторые анализаторы также могут работать в режиме «сравнения», когда они сравнивают каждый набор захваченных данных с ранее записанным набором данных и останавливают захват или визуально уведомляют оператора, когда этот набор данных совпадает или нет. Это полезно для долгосрочного эмпирического тестирования. Недавние анализаторы можно даже настроить на отправку копии тестовых данных инженеру по электронной почте при успешном запуске.

Использует [ редактировать ]

Многие цифровые конструкции, в том числе микросхемы , моделируются для обнаружения дефектов еще до создания устройства. Моделирование обычно обеспечивает отображение логического анализа. Часто сложная дискретная логика проверяется путем моделирования входов и тестирования выходов с использованием граничного сканирования . Логические анализаторы могут обнаруживать дефекты оборудования, которые не обнаруживаются при моделировании. Эти проблемы, как правило, слишком сложно смоделировать при моделировании или требуют слишком много времени для моделирования и часто пересекают несколько доменов часов.

Программируемые вентильные матрицы стали обычной точкой измерения для логических анализаторов, а также используются для отладки логической схемы.

История [ править ]

По мере появления цифровых вычислений и интегральных схем в 1960-х [5] начали возникать новые и сложные проблемы, с которыми осциллографы не справлялись. Впервые в истории вычислительной техники стало необходимо одновременно просматривать большое количество сигналов. Ранние решения пытались объединить оборудование из нескольких осциллографов в один пакет, но беспорядок на экране, отсутствие определенной интерпретации данных, а также ограничения на зондирование сделали это решение лишь незначительно пригодным для использования.

Логический анализатор HP 5000A, представленный в октябрьском выпуске журнала Hewlett-Packard Journal за 1973 год, был, вероятно, первым коммерчески доступным прибором, получившим название «логический анализатор». Однако HP 5000A был ограничен двумя каналами и представлял информацию с помощью двух рядов по 32 светодиода . Первым по-настоящему параллельным прибором был двенадцатиканальный HP 1601L, плагин для базовых блоков осциллографов серии HP 180, который использовал экран осциллографа для отображения 16 строк из 12-битных слов как единиц и нулей. Он был представлен в январе 1974 года в журнале Hewlett-Packard Journal. [6]

Осциллографы смешанных сигналов [ править ]

Осциллографы смешанных сигналов сочетают в себе функции цифрового запоминающего осциллографа с логическим анализатором. Несколько преимуществ этого включают возможность одновременного просмотра аналоговых и цифровых сигналов во времени, а также возможность запуска по цифровым или аналоговым сигналам и захвата по другим. Некоторые ограничения осциллографов смешанных сигналов заключаются в том, что они не собирают данные в режиме состояния, имеют ограниченное количество каналов и не обеспечивают аналитическую глубину и понимание логического анализатора.

См. Также [ править ]

  • Анализатор шины

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Чувство комфорта с логическими анализаторами» (PDF) . keysight.com . Agilent Technologies, Inc . Проверено 28 ноября 2012 года .
  2. ^ "Модульная система логического анализа серии 16900" . keysight.com . Agilent Technologies, Inc . Проверено 28 ноября 2012 года .
  3. ^ "Модуль логического анализатора U4154A на основе AXIe" (PDF) . keysight.com . Agilent Technologies, Inc . Проверено 28 ноября 2012 года .
  4. ^ "Портативный логический анализатор серии 16800" . Keysight.com . Agilent Technologies, Inc . Проверено 28 ноября 2012 года .
  5. ^ "История интегральной схемы" . Нобелевская премия . Проверено 28 ноября 2012 года .
  6. ^ «Переход домена данных» . Проект памяти HP . Дата обращения 3 июня 2015 .