巧用逻辑分析仪 助力单片机开发 - 仪器仪表 - 博趣

  无线电   专题策划 行业动态 测试测量 单片机 精彩制作 精品套件 基础入门 试阅与下载 往期目录 官方淘宝店 制汇节
当前位置:博趣 -> 无线电 -> 测试测量 -> 仪器仪表

TOP

巧用逻辑分析仪 助力单片机开发(一)
发表日期:2010-11-12 17:02:25 来源:《无线电》杂志 作者:李惠军 【 】 浏览:13237次 评论:0

 

 

               

 

    单片机开发工程师和电子爱好者,每天都要和各种各样的数字电路打交道。在制作调试电路时除了使用万用表、示波器等工具,逻辑分析仪也是必不可少的。

 

    逻辑分析仪是利用时钟从测试设备上采集和显示数字信号的仪器,最主要的作用在于时序判定。逻辑分析仪与示波器不同,它不能显示连续的模拟量波形,而只显示高低两种电平状态(逻辑1和0)。在设置了参考电压后,逻辑分析仪将采集到的信号与电压比较器比较,高于参考电压的为逻辑1,低于参考电压的为逻辑0。这样就可以将被测信号以时间顺序显示为连续的高低电平波形,便于使用者进行分析和调试。使用逻辑分析仪,可以方便地设置信号触发条件开始采样,分析多路信号的时序,捕获信号的干扰毛刺,也可以按照规则对电平序列进行解码,完成通信协议分析。

 

 

                 图1

 

 

    逻辑分析仪根据其硬件设备的功能和复杂程度,主要分为独立式(单机型)逻辑分析仪和基于电脑(PC-Base)的虚拟逻辑分析仪两大类。独立式逻辑分析仪是将所有的软件,硬件整合在一台仪器中,使用方便。虚拟逻辑分析仪则需要结合电脑使用,利用PC强大的计算和显示功能,完成数据处理和显示等工作。

 

    专业逻辑分析仪,通常具有数量众多的采样通道,超快的采样速度和大容量的存储深度,但昂贵的价格也不是个人所能承受的。作为工程师手头常备的开发工具,目前有许多入门级的逻辑分析仪设计,整体功能虽然不能和专业高档仪器相比,但是用较低的成本来实现特定的功能,也是非常成功的设计。本文以下讨论的逻辑分析仪,主要是指这类入门级设计。

 

    基于电脑并口的逻辑分析仪曾是主流,但是近年来电脑系统逐步不再配置并口,这类设计已经成为明日黄花,仅仅还具有原理学习的价值。

 

    另一类的逻辑分析仪,是以低速单片机为基础的。很多爱好者用PIC、AVR等常见单片机设计了自己的作品。但这类单片机逻辑分析仪的共同弱点就是采样速度太慢,通常不超过1MHz。

 

    以USB IO芯片为基础的入门级逻辑分析仪现在最为流行。比如Saleae logic,还有类似的USBee等。这类产品主要采用一个USB IO芯片,例如CYPRESS公司的CY7C68013A-56PVXC,所有的信号触发和处理工作都是电脑上的软件完成的,硬件部分就只是一个数据记录仪。最高采样速度为24MHz。它们可以“无限数量”地采样,因为所有的数据都是存储在电脑里的。目前一般最多是8个通道,更多的通道数量会成比例地降低最高采样速度。这类产品构造简单,方便易用,价格便宜,是调试单片机开发工作的好工具。它的缺点主要是采样速度只有24MHz、8个通道,对于分析高速并行总线就不能胜任了。更进一步的设计,需要增加FPGA、SRAM等器件,才能解决速度不够和通道数量不足的问题。

 

 

               图2

 

               图3

 

               图4

               

 

    下面就以Saleae逻辑分析仪为例,通过采样分析I2C总线波形和PWM波形,简单介绍它的特点和使用方法。

 

    先介绍用逻辑分析仪采样单片机对I2C器件AT24C16的写数据过程。

 

硬件连接


   1.先将逻辑分析仪的GND与目标板的GND连接,让二者共地。
   2.选择需要采样的信号,这里就是AT24C16的SDA和SCL,将SDA接入逻辑分析仪的通道1(Input 1),SCL接入通道1(Input 2)。
   3.将逻辑分析仪和电脑USB口连接,windows会识别该设备,并在屏幕右下角显示USB设备标识。

 

软件使用

 

1.运行Saleae软件,此时逻辑分析仪的硬件已经与电脑相连,软件会显示[Connected]。
2.设置采样数量和速度,I2C为低速通信,所以速度设置不必太高,这里设置为20M Samples @ 4M Hz的速度,也就是能持续采样5秒钟。
3.设置协议,点右上角的“Options”按钮,找到analyzer1,设置为I2C协议,详见图1。
4.按“Start”按钮,开始采样。

 

 

 > 相关内容:

 
Tags:逻辑 分析仪 助力 单片机 开发 责任编辑:1078216565
首页 上一页 1 2 下一页 尾页 1/2/2
】【打印繁体】【投稿】【收藏】 【推荐】【举报】【评论】 【关闭】 【返回顶部
上一篇泰克的测试解决方案协助开发新Xeo.. 下一篇Faith 368万用表试用报告

赞助商链接

最新文章

热门文章

推荐文章