全面認識邏輯分析儀(下)
在測試運行時(shí),邏輯分析儀實(shí)際評估時(shí)鐘的每個(gè)上升沿,確定建立時(shí)間或保持時(shí)間違規。它監測數百萬(wàn)個(gè)事件,只捕獲未能滿(mǎn)足建立時(shí)間或保持時(shí)間要求的事件。圖7顯示了得到的顯示畫(huà)面。這里,建立時(shí)間為2.375 ns,遠遠低于規定的限制10 ns。
7.在邏輯分析儀評估時(shí)鐘的每個(gè)上升沿以后,它顯示建立時(shí)間和保持時(shí)間違規。
信號完整性
直觀(guān)觀(guān)測和測量信號是發(fā)現與信號完整性有關(guān)的問(wèn)題的唯一途徑。在極大程度上,人們在幾乎任何電氣工程實(shí)驗室中熟悉的相同儀器都是用來(lái)測量信號完整性的。這些儀器包括邏輯分析儀和示波器,以及完善基本工具箱的探頭和應用軟件。此外,可以使用信號源,提供失真的信號,進(jìn)行壓力測試,評估新器件和新系統。
在調試數字信號完整性問(wèn)題時(shí),特別是在擁有大量總線(xiàn)、輸入和輸出的復雜系統中,邏輯分析儀是第一條防線(xiàn)。它提供了高通道數量、深內存和高級觸發(fā),從多個(gè)測試點(diǎn)采集數字信號,然后以相干方式顯示信息。由于它是一種數字儀器,邏輯分析儀檢測其監測的信號上的門(mén)限交點(diǎn),然后顯示邏輯IC看見(jiàn)的邏輯信號。
得到的定時(shí)波形是清楚的、可以理解的,它們可以簡(jiǎn)便地與預計數據進(jìn)行對比,確認一切正常。這些定時(shí)波形通常是搜索損害信號完整性的信號問(wèn)題的起點(diǎn)。在反匯編程序和處理器配套軟件包的幫助下,可以進(jìn)一步解釋這些結果,通過(guò)這些工具,邏輯分析儀可以把實(shí)時(shí)軟件軌跡(與源代碼相關(guān))與低級硬件活動(dòng)關(guān)聯(lián)起來(lái)(圖8)。

8.這個(gè)邏輯分析儀畫(huà)面顯示了與源代碼相關(guān)的定時(shí)波形和實(shí)時(shí)軟件軌跡。
但是,并不是每臺邏輯分析儀都適合在當今極高的(且日益提高的)數字數據速率下執行信號完整性分析。下表提供了某些技術(shù)數據指引,在進(jìn)行高級信號完整性調試,選擇邏輯分析儀時(shí),應考慮這些指引。如果把所有重點(diǎn)都放在采樣率和內存容量上,那么很容易會(huì )忽視邏輯分析儀中的觸發(fā)功能。
而觸發(fā)通常是找到問(wèn)題最快速的方式。畢竟,如果邏輯分析儀觸發(fā)錯誤,那么證明錯誤已經(jīng)發(fā)生。大多數當前邏輯分析儀包括多種觸發(fā),可以檢測損害信號完整性的特定事件,比如毛刺及建立時(shí)間和保持時(shí)間違規之類(lèi)的事件。這些觸發(fā)條件可以一次應用到數百條通道中,這是邏輯分析儀的獨特優(yōu)勢。
小結
邏輯分析儀對各級數字調試都必不可少。隨著(zhù)數字器件越來(lái)越快、越來(lái)越復雜,邏輯分析儀也在與時(shí)俱進(jìn)。它們提供了相應的速度,可以捕獲設計中最快速、最短暫的異常事件;它們提供了相應的容量,可以以高分辨率觀(guān)察所有通道;它們提供了相應的存儲深度,可以解開(kāi)多個(gè)周期中數十個(gè)、數百個(gè)、甚至數千個(gè)信號之間的關(guān)系。
觸發(fā)可以確認懷疑的問(wèn)題,或發(fā)現完全意想不到的錯誤。最重要的是,觸發(fā)提供了各種各樣的工具,可以試驗與故障有關(guān)的假設,或定義間歇性事件。邏輯分析儀的一系列觸發(fā)選項是其通用性的標志。此外,高分辨率采樣結構可以揭示與信號特點(diǎn)有關(guān)的看不見(jiàn)的細節。
使用一只探頭同時(shí)采集狀態(tài)數據和高速定時(shí)數據,可以幫助設計人員收集與其器件有關(guān)的大量數量,然后分析定時(shí)圖和高級狀態(tài)活動(dòng)之間的關(guān)系。其它特點(diǎn)如采集內存、顯示和分析功能、整合模擬工具、甚至模塊化特點(diǎn)融合在一起,使得邏輯分析儀成為查找數字問(wèn)題、滿(mǎn)足緊迫的設計時(shí)間表的首選工具。
邏輯分析儀對信號完整性測試的要求
邏輯分析儀特點(diǎn) | 信號完整性推薦功能 |
示波器集成 | 邏輯分析儀屏幕上對應時(shí)間的示波器軌跡,多通道眼圖 |
探測 | 通過(guò)同一只邏輯分析儀探頭同時(shí)采集定時(shí)數據、狀態(tài)數據和模擬數據 |
定時(shí)測量分辨率 | 20 ps (50-GHz時(shí)鐘速率) |
狀態(tài)采集速率 | 高達1.4 GHz |
采集記錄長(cháng)度 | 高達256M |
觸發(fā) | 邊沿,毛刺,邏輯,建立時(shí)間/保持時(shí)間,等等 |
分析 | 處理器配套軟件包和反匯編程序 |
顯示畫(huà)面 | 多個(gè)顯示畫(huà)面 |
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