逻辑分析仪基础
1. If DATA = 005E then Trigger Else If ADDR in range 5000 to 6FFF then Store Sample Go to 1 Else If ADDR not in range 5000 to 6FFF then Don't Store Sample Go to 1 此外,如果默认存储设置为"Store Everything"(存储所有样本),可以使用以下指令:
1. If DATA = 005E then Trigger Else If ADDR not in range 5000 to 6FFF then Don't Store Sample Go to 1
总之,序列步骤存储总会覆盖默认存储,但只针对序列步骤存储中特别指定的条件。处理默认存储和序列步骤存储之间的冲突时一定要谨慎。
虽然设置逻辑分析仪很困难,但触发函数 可以大大降低此过程的难度。触发函数是可以组合起来设置触发的常用构建块。由于这些函数涵盖了大多数普通触发,因此通过选择适当的函数并将其填充到数据中即可设置触发。下图显示了逻辑分析仪触发用户界面。请注意,触发函数位于屏幕左侧的一个醒目位置。
图21 使用触发函数
通常,设置复杂触发的最大难题是对问题进行分解。换句话说,就是如何将复杂触发映射到序列步骤、分支和布尔逻辑表达式。
1.将问题分解为不同时发生的事件。这些事件对应于序列步骤。
2.扫描触发函数列表,尝试找出一些与步骤 1 中确定的事件相匹配的函数。
3.将所有剩余事件分解为布尔逻辑表达式及其相应操作。各个布尔逻辑表达式/操作对分别对应于序列步骤中的一个单独分支。请记住,可能存在只用于为序列步骤处理存储限定的"存储"分支。
设置逻辑分析仪触发与编写软件大相径庭。如果使用预定义的触发函数和较早编写的文档完善的触发来完成其他工作,就可大大降低设置逻辑分析仪触发的难度。仅在没有其他可用的资源时,才需要编写自己的触发设置。最后,当设置较难的触发时,可将问题分解为若干较小的部分,然后逐个解决。
逻辑分析仪探头
逻辑分析仪的探头是逻辑分析仪非常重要的一部分。因为逻辑分析仪主要用于在线测量,探头提供了与被测件的电气和机械连接,当我们选择探头时,这两个方面都是主要考虑因素。
如下图所示,探头被动的观察目标信号,目标信号的一小部分进入探头,通过互连线缆传递到逻辑分析仪模块,逻辑分析仪模块里面的放大器把这一小部分信号放大,还原原始波形。
探头的电气性能主要考虑2个方面,这与示波器探头的考虑因素是一致的。
1)不要干扰目标信号(探头的信号完整性)
2)模块内能够较精确的复现被测信号(探头的信号保真度)
图22 逻辑分析仪的探测
探头的结构细分下来也是比较复杂的。探头与被测传输线接触的小互连部分,可以使用PCB走线的方式,也可以使用导线,连接器或弹簧片,要根据实际情况选择。探头的前端包含电阻,有的是分立的SMT电阻,有的是分立电阻,一般阻值都在20k欧姆左右。探头前端到模块有长的电缆,已达到便于连接远近目标的方便性,这些电缆可使用同轴方式或使用双绞线方式,但都要保证足够的带宽。逻辑分析仪模块需要对电缆的阻抗进行匹配,防止传递过来的信号反射回去,还要对信号进行放大,因为传递过来的信号幅度比较小。
图23 探头的信号完整性考虑
探头的负载效应主要分为两种类型:直流负载和交流负载。
直流负载:探头看起来象一个对地的直流负载,一般是20K欧姆。如果被测总线具有弱上拉或弱下拉特性(即上下拉电阻较大),这个负载可能会导致逻辑错误。直流负载主要由探头尖的电阻决定,这个电阻阻值越大,直流负载越小,阻值越小,直流负载越大。
交流负载:探头包含寄生电容和电感。这些寄生参数会减小探头带宽和导致信号反射。我们需要在被测电路接收端和探头尖处考虑信号完整性。
探头带宽被降低主要来自2个方面:探头电容和探头与目标连接的连线的电容。
探头导致信号反射的原因是4个方面:探头电容和电感;探头在被测总线上的探测位置;总线的拓扑结构;探头和目标间连线的长度。
对于交流负载,我们需要考虑:探测点在传输线的位置,总线的拓扑结构和探头和目标间连线的长度。
探头的负载除了可以用复杂的Spice模型仿真分析外,也可以用简单的RC模型简单预估负载效应。下图是典型探头的RC模型。
图24 常用探头的RC模型
我们需要仔细考虑探头和目标之间的连线。为了可靠的电气连接,有三种方式可选择:短线探测(Stub Probing),阻尼电阻探测(Damped Resistor Probing),电阻匹配探测(Resistive Divider Probing)。
短线探测会增加电容负载。举例:探头电容负载是0.7pF,连接短线是50欧姆微带线(C=3pF/in),长度1英寸。则整个探头的电容负载是3.7pF,这个短线是电容负载的主要部分。