Cos'è un analizzatore logico?
Un analizzatore logico è uno strumento che può essere utilizzato per monitorare, analizzare e debuggare segnali digitali. Può essere utilizzato per risolvere problemi con circuiti digitali e per verificare il corretto funzionamento di sistemi digitali.
Funzione degli analizzatori logici
Osserva la forma d'onda
Osserva se ci sono glitch, interferenze e se la frequenza è corretta nella forma d’onda misurata.
Misurazione del tempo
Esegui un’analisi temporale del segnale misurato per eliminare problemi come conflitti operativi e coordinamento temporale.
Analisi ausiliaria
Utilizza le capacità di analisi complete dell’analizzatore logico per analizzare i segnali del bus o i protocolli avanzati per accelerare lo sviluppo.
Risoluzione dei problemi
Utilizza la potente funzione di trigger dell’analizzatore logico per catturare errori, eliminare errori nascosti nel sistema e aumentare l’affidabilità del prodotto.
Come funziona un analizzatore logico?
Un analizzatore logico è tipicamente costituito da un’unità di elaborazione centrale (CPU) e un certo numero di canali di input/output (I/O). I canali I/O sono collegati al dispositivo o al sistema in prova (DUT). La CPU elabora i segnali digitali dal DUT e li confronta con la tensione di soglia impostata. Alla fine, verranno visualizzati su uno schermo o su un altro dispositivo di output.
Come mostrato nell’immagine sopra, la sonda dell’analizzatore logico monitora i dati dall’oggetto, dopo che sono stati collegati. Quindi, riceve dati paralleli e li invia al comparatore. Successivamente, il segnale di ingresso viene confrontato con un livello di soglia impostato esternamente nel comparatore. Di conseguenza, il comparatore emette un logico 1 se il segnale è superiore al livello di soglia. Altrimenti, emette un logico 0.
Come utilizzare gli analizzatori logici?
Ora utilizziamo DSLogic’s DSView V1.2.1 x64 come guida per l’utilizzo dell’analizzatore logico:
1. Collegamento hardware
1.1 Collega DSLogic al PC
Per ottenere le migliori prestazioni di trasferimento dati, utilizza il cavo USB originale o corto e di buona qualità, collegalo alla porta nativa della scheda madre e cerca di evitare l’utilizzo di porte di hub estesi.
1.2 Apri il software DSView
verifica che l’indicatore LED diventi verde e che DSView mostri il nome del dispositivo corretto.
2. Opzioni hardware
2.1 Modalità operativa
Le modalità operative dell’analizzatore logico in DSView per catturare i segnali includono le modalità stream e buffer. Nella modalità stream, numeri di canali diversi hanno velocità di campionamento diverse, mentre nella modalità buffer la velocità di campionamento è fissa.
2.2 Tensione di soglia
L’analizzatore logico supporta un intervallo di tensione da 0 a 5 volt. Questa caratteristica rende l’analizzatore logico compatibile con un’ampia gamma di standard di tensione. (l’hardware DSLogic precedente non supportava questa funzionalità.)
2.3 Modalità canale
In modalità Buffer:
Per una frequenza di campionamento di 100 MHz e inferiore, tutti i 16 canali sono disponibili, per una frequenza di campionamento di 200 MHz, solo i canali 0-7 sono disponibili, per una frequenza di campionamento di 400 MHz, solo i canali 0-3 sono disponibili.
In modalità Stream:
Se vengono utilizzati solo 3 canali, la frequenza di campionamento massima è di 100 MHz. Se vengono utilizzati solo 6 canali, la frequenza di campionamento massima è di 50 MHz. Se vengono utilizzati solo 12 canali, la frequenza di campionamento massima è di 25 MHz. Se vengono utilizzati tutti i 16 canali, la frequenza di campionamento massima è di 20 MHz.
3. Durata e frequenza di campionamento
3.1 Durata del campione
Come mostrato nella figura, la casella a sinistra indica la durata del campione. Esistono diversi intervalli in base alla diversa modalità, frequenza di campionamento e numero di canali.
Modalità buffer: durata massima = profondità hardware / frequenza di campionamento / numero di canali.
Ad esempio, la durata massima del campione su un dispositivo DSLogic Plus utilizzando 100 MB 16 canali è di circa 167,77 ms; su un dispositivo a 1 canale da 400 MB, è di circa 671,09 ms. Se la compressione RLE è abilitata, sono possibili durate del campione maggiori, che dipendono dalle variazioni totali del segnale.
Modalità stream: durata massima (software a 64 bit) = 16G / frequenza di campionamento.
Ad esempio, la durata massima del campione a una frequenza di campionamento di 1 MHz sarà di circa 4,77 ore; a una frequenza di campionamento di 100 MHz, sarà di circa 2,86 minuti.
3.2 Frequenza di campionamento
Esistono diversi intervalli in base alla diversa modalità.
Modalità buffer:
- 100M@16 canali: 10KHz~100MHz
- 200M@8 canali: 10KHz~200MHz
- 400M@4 canali: 10KHz~400MHz
Modalità stream:
- 20M@16 canali: 10KHz~20MHz
- 25M@12 canali: 10KHz~25MHz
- 50M@6 canali: 10KHz~50MHz
- 100M@3 canali: 10KHz~100MHz
Nel caso comune, la frequenza di campionamento dovrebbe essere 4-10 volte superiore alla frequenza più alta del segnale da misurare. Ad esempio, per un segnale seriale con una velocità di trasmissione di 115200 baud, una frequenza di campionamento di 1 MHz è ragionevole, per i segnali SPI con un clock di 50 MHz, una frequenza di campionamento di 400 MHz è ragionevole.
4. Impostazione del trigger
La figura illustra le due modalità di trigger supportate da DSView: trigger semplice e trigger avanzato. Quando la memoria è piena, l’acquisizione si metterà in pausa fino a quando la memoria non sarà stata cancellata. Possiamo utilizzare i trigger per liberare spazio aggiuntivo configurandoli per acquisire i dati. In questo esempio, utilizzeremo il canale 1 per acquisire bordi doppi o bordi ascendenti o discendenti.
Note:
Ⅰ. Per il trigger semplice, è possibile utilizzare trigger di bordo o di livello semplici di uno o più canali, nonché impostazioni della posizione del trigger.
Ⅱ. Nel trigger avanzato è possibile impostare un flag di trigger complesso, come il trigger multi-evento e il trigger di protocollo.
5. Seleziona la modalità di acquisizione
DSView supporta due modalità di acquisizione: acquisizione singola e acquisizione ripetitiva.
Acquisizione singola:
In modalità di acquisizione singola, l’operazione di acquisizione verrà ripresa solo una volta raggiunta la durata del campione. L’operazione di acquisizione si interromperà automaticamente una volta raggiunta la durata del campione.
Acquisizione ripetitiva:
Con questa modalità abilitata, l’operazione di acquisizione verrà ripetuta fino a quando non si preme il pulsante di arresto. È possibile utilizzare questa impostazione in combinazione con le impostazioni del trigger per registrare automaticamente le forme d’onda di un evento specifico senza dover eseguire operazioni aggiuntive. Inoltre, è possibile specificare un intervallo di ripetizione da 1 secondo a 10 secondi.
6. Imposta il decodificatore di protocollo
Fare clic sul pulsante Decoder, si aprirà il dock del decodificatore. Come mostrato nella figura, il dock del decodificatore è costituito da due parti: selezione del decodificatore e visualizzatore dell’elenco dei protocolli.
Selezionare il decodificatore di destinazione nella casella combinata, fare clic sul pulsante “+”, si aprirà la finestra delle impostazioni di questo decodificatore. Ad esempio, la figura mostra la finestra delle impostazioni del decodificatore UART 1. Dopo aver completato queste impostazioni, fare clic su OK per aggiungere questo decodificatore. Se i dati sono pronti, DSView avvierà l’esecuzione del decodificatore e mostrerà i risultati del decodificatore nella finestra delle forme d’onda. È possibile aggiungere altri decodificatori utilizzando le stesse operazioni.
Per impostazione predefinita, il decodificatore verrà eseguito dall’inizio alla fine per l’acquisizione corrente. Se si desidera decodificare una parte dei dati, è possibile impostare un cursore all’inizio o alla fine del punto.
Come scegliere un analizzatore logico?
Ci sono diversi tipi diversi di analizzatori logici disponibili sul mercato, ognuno con le proprie caratteristiche e capacità uniche. Ecco un elenco di alcuni degli analizzatori logici più popolari:
Serie Tektronix TLA7000
– L’analizzatore logico Tektronix TLA7000 Series è uno strumento modulare ad alte prestazioni che offre un’ampia gamma di funzionalità e opzioni. È disponibile in varie configurazioni, con un massimo di 128 canali di ingresso e una scelta di opzioni di uscita.
Serie Keysight 16900A
– Il sistema di analisi logica Keysight 16900A Series è uno strumento compatto all-in-one che offre un’ampia gamma di funzionalità e opzioni. È disponibile in varie configurazioni, con un massimo di 64 canali di ingresso e una scelta di opzioni di uscita.
