逻辑分析仪简介与应用

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，最主要作用在于时序判定。由于逻辑分析仪不像示波器那样有许多电压等级，通常只显示两个电压（逻辑1和0）。因此设定了参考电压后，逻辑分析仪将被测信号通过比较器进行判定，高于参考电压者为High，低于参考电压者为Low，在High与Low之间形成数字波形。例如一个待测信号使用200MHz采样率的逻辑分析仪，当参考电压设定为1.5V时，在测量时逻辑分析仪就会平均每5ns采取一个点，超过1.5V者为High（逻辑1），低于1.5V者为Low（逻辑0），而后的逻辑1和0可连接成一个简单波形，工程师便可在此连续波形中找出异常错误（bug）之处。整体而言，逻辑分析仪测量被测信号时，并不会显示出电压值，只是High跟Low的差别；如果要测量电压，就一定需要使用示波器。除了电压值的显示不同外，逻辑分析仪与示波器的另一个差别在于通道数量。一般的示波器只有2个通道或4个通道，而逻辑分析仪可以拥有从16个通道、32个通道、64个通道和上百个通道数不等，因此逻辑分析仪具备同时进行多通道测试的优势。

如图5-16所示，根据硬件设备设计上的差异，逻辑分析仪大致上可分为独立式（或单机型）逻辑分析仪和需结合电脑的PC-based卡式虚拟逻辑分析仪。独立式逻辑分析仪是将所有的测试软件、运算管理元件等部件整合在一台仪器之中；卡式虚拟逻辑分析仪则需要搭配电脑一起使用，显示器也与主机分开。就整体规格而言，独立式逻辑分析仪采样率可达8GHz、通道数可扩充到300个通道以上，存储深度相对也高。独立式逻辑分析仪往往价格昂贵，从几万到数十万人民币不等。基于计算机接口的卡式虚拟逻辑分析仪，以较小的成本提供了相应的性能，但是它也有很大缺点，需要配备电脑才能使用。

图5-16 逻辑分析仪(www.xing528.com)

a）单机型逻辑分析仪 b）卡式虚拟逻辑分析仪

另外，技术的发展也逐渐把示波器和逻辑分析仪的功能融合在一起，成为混合式的仪器（MSO），也称混合信号测试仪器。