【抽示波器】一起走进逻辑分析仪的前世今生来源:电子工程专辑发布时间:2023-05-242223浏览询问 AI逻辑分析仪是一种用于在数字电路中同时捕获、显示和测量多个电子信号的仪器。逻辑分析仪能够显示数字系统中许多不同信号之间的关系和时序，并且通常能够分析数字通信协议，例如I2C、SPI和串行。因此，逻辑分析仪是调试数字电路和数字通信系统的最佳工具。逻辑分析仪解码 I2C 和串行数据逻辑分析仪的发明1960年代见证了集成电路（IC）的兴起，这意味着电路开始变得更小。反过来，数千个（最终是数百万个）晶体管可以封装到单个芯片中以执行复杂的数字逻辑操作，从而构成了我们今天所知的大多数微控制器、微处理器和现场可编程门阵列（FPGA）的基础。随着这些IC上的晶体管数量和引脚数的增加，测试和表征它们变得越来越困难。示波器自 1930 年代以来一直存在，虽然它们通常被认为是许多电气工程师事实上的测试仪器，但事实证明，在示波器中添加多个通道的成本非常高。1973年，惠普宣布发明了第一台“逻辑分析仪”，可以测量和显示一组LED的逻辑状态。HP 5000A 是首款商用逻辑分析仪，但仅限于两个通道。在接下来的几年里，商用逻辑分析仪开始拥有数十个可以并行读取和显示数字逻辑的通道。示波器仍然是分析两点之间的模拟电压如何随时间变化的完美工具，通常多达 4 个通道。即使对于数字系统，示波器也非常适合检查信号的模拟特性，如上升和下降时间、振铃、功耗、抖动和传播延迟。另一方面，如果您需要更高的通道数来同时跟踪和关联多条数字线路，逻辑分析仪是完成这项工作的正确工具。是什么让逻辑分析仪与众不同？1、录制多个输入通道逻辑分析仪的一个显著优点是能够同时记录大量数字信号，通常为8至100个通道。虽然示波器也可以记录数字数据，但由于存储模拟数据的存储器要求，它们通常无法与逻辑分析仪的通道数和记录持续时间相匹配。2、复杂的数字触发与示波器类似，逻辑分析仪可以配置为在触发事件时开始记录。触发器可以像特定通道的单个上升沿或下降沿一样简单，也可以是一组复杂的条件，包括多个通道的边沿或状态。3、混合信号功能许多现代逻辑分析仪包括一些示波器功能，反之亦然。这些能够记录和分析数字和模拟波形的新工具被称为混合信号示波器。具有多种用途的测试设备可以更轻松地检定复杂的电路和系统。分析数字和模拟波形4、可移植性许多独立的逻辑分析仪都包括能够显示捕获的信号数据的屏幕。然而，随着个人计算机变得越来越强大，具有更快的外围端口（例如，USB 3.0），一些逻辑分析仪放弃了屏幕，并依靠计算机软件来执行分析。这节省了设备尺寸和成本。5、数据导航的便利性大多数逻辑分析仪的工作原理是捕获数字数据，将其存储在缓冲区中，然后将其显示在屏幕上。有些能够实时显示信号，就像示波器一样。虽然这对于在系统运行时查找趋势很有用，但很难搜索并在信号中查找详细信息。逻辑分析仪，无论是独立的还是连接到计算机的，通常包括用于浏览大量信号数据的软件或控件。这可以包括缩放、平移、搜索等。6、快速数字测量现代逻辑分析仪和逻辑分析仪软件包含许多高级功能，可帮助用户检定信号。这包括测量信号的各个方面，例如脉冲宽度、周期信号的频率和周期，以及占空比。如果要分析两个系统之间的传输数据，逻辑分析仪可以成为时序分析的宝贵工具。例如，对于I2C，数据线（SDA）需要在时钟线（SCL）上升沿之前的特定时间（取决于部分）保持其预期值。这称为设置时间。对于大多数 I2C 实现，SDA 还需要保持在预期值，直到随后的 SCL 下降沿。这称为保持时间。具有足够快采样速率的逻辑分析仪可以帮助准确测量建立和保持时间。这有助于确保接收方正确读取您的数字消息。7、解码和搜索传输的数据逻辑分析仪的另一个独特功能是能够解码信号。大多数现代数字通信系统都是基于一组协议实现的。逻辑分析仪或其相关软件可以包含这些协议（称为协议分析仪），以帮助您理解捕获的数据。使用记录的数据，许多逻辑分析仪将允许您搜索数据以查找特定模式。例如，在I2C中，我们可以查找设备的总线地址，因为这将表示传输的开始。某些逻辑分析仪允许您将搜索模式设置为开始记录的触发条件。为什么需要逻辑分析仪？示波器可以以与逻辑分析仪类似的方式测量数字信号，但受到可用通道数量的限制。示波器是测量电路中两点之间的电压如何随时间变化或波动的正确工具。然而，逻辑分析仪对于测试、调试和表征数字电路非常有用，与示波器相比，它具有以下几个优势：-比示波器更多的通道-表征数字电路（例如 FPGA）的输出-通过切换通用输入/输出 （GPIO） 引脚调试复杂的嵌入式固件-快速测量和解码各种数字协议-基于PC的逻辑分析仪体积小，便于携带，非常适合现场调试近年来，由于数字电路的集成规模大幅度提高和片上系统的广泛应用，外部并行总线的调试需求下降，因为传统逻辑分析仪的需求也明显降低，那是什么原因让是德科技作为“逻辑分析仪的守望者”，依然坚守为客户提供逻辑分析仪产品呢？因为，你们依然需要TA!2023年6月14日（周三）下午14:00-15:15，让我们一起走进TA的前世今生，了解其独有的状态采集功能（心外无物），工程师还会和混合信号示波器进行联调，想了解更多逻辑分析仪不可替代的功能，现场听嘉宾侃一侃仪器和程朱理学的关系，即刻扫码注册吧！直播过程中还可以向嘉宾发问，抽取示波器大奖！直播议程：1、过气or 不可替代？一起走进逻辑分析仪的前世今生2、逻辑分析仪演示3、嘉宾接招！—与您来一场互动问答4、惊喜放送—抽示波器大奖新闻来源：电子工程专辑，文中所述为作者独立观点，不代表icspec立场。更多精彩资讯请下载icspec App。如对本稿件有异议，请联系微信客服specltkj。
逻辑分析仪解码 I2C 和串行数据
分析数字和模拟波形
