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8.1 数据域测量 8.1.1 数据域测量的基本概念 8.1.2 数据域测量技术 8.2 逻辑分析仪 8.2.1 概述 8.2.2 逻辑分析仪的工作原理 8.2.3 逻辑分析仪的显示 8.2.4 逻辑分析仪的基本应用. 8.1 数据域测量. 8.1.1 数据域测量的基本概念. 1. 数据域测量的特点 数据域测试 —— 检测数字系统或设备输入与输出对应的数据流关系 , 分析系统功能是否正确 , 判断有无故障及故障范围。 包括: 数字系统或设备的故障检测、故障定位、故障诊断以及数据流的监测和显示。 数据域测试设备主要有:
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8.1 数据域测量 • 8.1.1 数据域测量的基本概念 • 8.1.2 数据域测量技术 • 8.2逻辑分析仪 • 8.2.1 概述 • 8.2.2 逻辑分析仪的工作原理 • 8.2.3 逻辑分析仪的显示 • 8.2.4 逻辑分析仪的基本应用
8.1 数据域测量 • 8.1.1 数据域测量的基本概念 1.数据域测量的特点 数据域测试——检测数字系统或设备输入与输出对应的数据流关系, 分析系统功能是否正确, 判断有无故障及故障范围。 包括: 数字系统或设备的故障检测、故障定位、故障诊断以及数据流的监测和显示。 数据域测试设备主要有: 逻辑分析仪、特征分析仪和激励仪器、微机及数字系统故障诊断仪、在线仿真器、数据图形产生器、微型计算机开发系统、印刷电路板测试系统等。 2.数字信号的特点 (1)数字信号一般为多路 (2)数字信号按时序传递 (3)数字信号的传递方式 (4)数字信号的非周期性 (5)数字信号频率范围宽 (6)数字信号为脉冲信号
8.1.2 数据域测量技术 图8-1 基本逻辑部件的测试 1.简单逻辑电路的简易测试 (1) 基本逻辑部件的测试 (a)与门 (b)或门 (c)非门
表8-2 逻辑笔测试响应 • (2)逻辑笔的应用 图8-3选通脉冲的作用
2.穷举测试法 • 对n位输入端加入2n种可能的组合信号,观察输出是否正确。如果对所有的输入信号,输出信号的逻辑关系是正确的,则数字电路就是正确的;否则;数字电路是错误的。 • 3.伪穷举测试法 • 把一个大电路划分成多个子电路,对每个子电路进行穷举测试。例如,当n=16时,如果将该电路划分成两个n=8的数字电路,则测试输入组合数为28+28=256+256=512,测试时间降低为原测试时间的1/128。 • 4.随机测试法 • 采用“随机测试矢量产生”电路随机地产生输入可能的组合数据流,加到被测电路和已知功能完好的参考电路中,对它们的输出进行比较,根据比较结果,给出“合格/失效”的指示。 返回
8.2 逻辑分析仪 • 逻辑分析仪是研究和测试数字电路,对数字系统进 • 行逻辑分析的重要工具,由于它以荧光屏显示的方式给 • 出测试结果,因而也称为逻辑示波器。 • 8.2.1概述 • 1.逻辑分析仪的主要特点 • 为满足数据流的检测要求,逻辑分析仪应具有以下 • 主要特点: • (1)具有足够多的输入通道 • (2)具有多种灵活的触发方式 • (3)具有记忆功能 (4)具有负延迟能力 • (5)具有限定功能 (6)具有多种显示方式 • (7)具有驱动时域仪器的能力 • (8)具有可靠的毛刺检测能力
2.逻辑分析仪的分类 • 逻辑分析仪按取样、显示方式和使用场合可分为两大类: • 逻辑状态分析仪——用于对数字系统状态的分析,是跟踪、调试程序、分析软件故障的有力工具。 • 逻辑定时分析仪——用于观察数字信号的传输情况与时序关系,主要用于数字设备硬件的分析、调试、故障诊断和维修。 • 既可以用作状态分析,也可以用作定时分析,称为通用逻辑分析仪。 • 逻辑分析仪中采用微处理器来代替逻辑控制电路,称为智能逻辑分析仪。 • 按仪器工作性能,逻辑分析仪又可分为高、中、低三个挡次。
8.2.2 逻辑分析仪的组成和工作原理 1.逻辑分析仪的组成 • 2.逻辑分析仪的触发方式 • (1)组合触发(2)延迟触发 (3)限定触发 • (4)序列触发(5)计数触发 (6)“毛刺”触发 图8.4 逻辑分析仪的基本组成框图 图8.5组合触发逻辑波形图
3.逻辑分析仪的显示形式 (1) 定时图显示 (2) 状态表显示 图8.6 定时显示图 图8.7 状态显示图
(3) 图像显示 图8.8 BCD计数器图像显示图 (4) 映射显示 图8.9 映射显示图
8.2.3逻辑分析仪的应用 • 1.测试数字集成电路 • 将数字集成电路芯片接入逻辑分析仪中,选择适当的显示方式,得到具有一定规律的图像。如果显示不正常,可以通过显示过程中不正确的图形,找出逻辑错误的位置。 图8.11 测量RAM2114的连线图
2.逻辑分析仪诊断数字系统故障的实例 (1)测试逻辑部件的状态表、时序图,并可捕捉毛刺干扰。T19-23型通用十进制计数板的组成框图及其与逻辑分析仪(LA)的连接电路如图8.12所示。 图8.12 T19-Z3的组成及其与LA的连接图
当计数频率在80KHz以下时,电路工作正常,测试结果如图8.13(a)、(b)。当计数频率在80KHz以下时,电路工作正常,测试结果如图8.13(a)、(b)。 图8.13 定时波形及状态表
测试电路改为图8.14(a)。在“并行定时”情况下测试电路改为图8.14(a)。在“并行定时”情况下 • 启动“锁存”键,以便捕捉毛刺干扰。测试结果如图8.14(b)所示,当计数值从7(0111)变到8(1000)时,在a、c译码线上出现毛刺干扰。 图8.14 测试电路及波形图
(2)检查程序不能正确执行的原因 • 故障现象:有一个用BCD计数寄存器所控制的程序序列,不能正确执行。为了寻找故障原因,对控制寄存器的工作情况进行以下检测。 • ①逻辑功能测试 • 表8.3 状态表
②定时波形检测 定时波形检测如图8.15所示。 图8.15 定时波形检测
③测定子程序运行时间及调用次数 • 利用LA可以跟踪、剖析程序,并可以测定子程序运行时间及调用次数。 • 若某子程序的出口地址为3FFFF,入口地址为01FFFF,利用特殊显示方式“地址检索”可以得出如表8.4所示结果。 • 表8.4 地址检索 返回