调试助手——逻辑分析仪

集，一共采集到5Mbit个数据他就自动停止了，后边的1M代表我们1s钟可以采集1M个bit位的数据，这样算下来，采集此次数据所用的时间为：5 / 1 = 5s钟时间。

图10-9 采样深度和频率示意图

一、采样频率：每秒钟采集信号的次数。例如Saleae逻辑分析仪的最大采样率是24M，那么也就是说它一秒钟可以采集24M 个样点，即每 1/24 us 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。加入你的信号是 1M 的频率，你用 24M的采样率去采集，那么一个信号周期我就可以采集 24次，最后用我们小学学过的描点法把采集到的样点连起来，就会还原出信号。根据奈奎斯特定律，采样率必须是信号频率的 2倍以上才能还原出信号，因为逻辑分析仪是数字系统，算法简单，所以最低也是4倍于信号的采样率才可以，为了提高精度，一般选择10倍左右为好。

二、存储深度：我们刚才说了采样率，那采集到的高电平或者低电平信号，我们要有一个存储器存储起来，否则我们到哪里去观察。比如我们用24M的采样率，那么1秒就会产生24M个样点。一款逻辑分析仪能够存储多少个样点数，这是逻辑分析仪很重要的一个指标。如果我们的采样率很高，但是存储的数据量很少，那也没有多大意义，例如我们抢了一火车皮的银子，但是你只拿着一个文具盒，多么可惜？逻辑分析仪可以保存的最大样点数就是一款逻辑分析仪的存储深度。通常情况下，数据采集时间 = 存储深度 / 采样率。

10.4 Saleae逻辑分析仪的使用步骤

接下来我们以一个实例来讲述如何使用逻辑分析仪。当然更具体、更直接的操作方法，还是建议大家去看视频，该视频现以录制了两讲，这里我们以IIC为例来讲述Saleae逻辑分析仪的使用过程。

1、设置协议（标准协议）。如果读者抓取的波形是标准协议，比如UART、I2C、SPI这些类型的协议，逻辑分析仪一般都会配有专门的解码器，可以通过设置解码器，不仅仅像示波器那样把波形显示出来，还可以直接把数据解析出来，以十六进制、二进制、ASCII 码等各种方式显示出来。I2C的设置过程如下。

图10-10 I2C协议设置过程

（1）单击图10-10“Analyzers”右边的“+”，并选择“I2C”选项。

（2）步骤1过后，将出现如图10-11所示的对话框，当然我们可以通过下拉菜单选项来选择通道，但是这里我们选择默认的。之后单击“Save”按钮，此时接着弹出如图10-12所示的对话框，意思是问你是否修改名称，这里选择默认即可，也即将通道0、1分别命名为SDA、SCL，之后单击“Rename”按钮，这时软件的通道名会随之改变，图形也有所变化。

图10-11 I2C设置对话框

图10-14 触发方式设置图

6、抓取波形。逻辑分析仪和示波器不同，示波器是实时显示的，而逻辑分析仪需要点击“开始”按钮来启动，开始抓取波形后，一直采样到存储满了我们所设置的存储深度结束，图10-15为我我们采样到的一帧数据，然后我们就可以慢慢的去分析我们所抓到的信号了。

图10-15 采样到的数据波形图

7、数据分析。和示波器类似，逻辑分析仪也有各种测量标线，可以测量脉冲宽度，测量波形的频率，占空比等信息，通过数据分析，查找我们的波形是否符合我们的要求，从而帮助我们解决一些实际问题。

注意：在分析数据之前，我们还需按图10-16来设置一线数据显示的格式，软件默认为“Global Settings”显示方式，这里我们单击右侧的I2C“设置”（如标号1所示），再选择标号2所示的“Display …”，接着选择标号3所示的“Hexadecimal”来设置为十六进制方式，这只是习惯而已，当然选择为别的方式也是可以的。

图10-16 数据显示格式设置对话框

接下来我们就来简单分析一下这帧数据，如果大家对I2C协议掌握的很好的话，这里一看图就很明了了，绿点表示起始信号，红点表示结束信号，这个也完全符合我们所讲述的I2C协议；再之后就是数据，这里总共发生了5组数据，我们只拿第一组来开刀，为何是0x90，不是别的数据呢？打破砂锅问到底！！

这里我下载的是LM75的温度传感器实验，由它的数据手册（31天环游单片机视频、深入浅出玩转51单片机、单片机那些事儿中都有所讲述）可知，该器件的从地址为1001 A0A1A2R/W，R/W为读写位，这里是写入数据，那么肯定就为低电平“0”，A0A1A2由其硬件电路方式决定，由《深入浅出玩转51单片机》的226页的图13-4可知，A0、A1、A2全都接地，所以也为低电平，这样，它的从地址就为：0b1001 0000（0x90），剩余的4组就留读者自行研