邏輯分析儀是一種類似于示波器的波形測試設備，它可以監(jiān)測硬件電路工作時的邏輯電平（高或低）,，并加以存儲,，用圖形的方式直觀地表達出來，便于用戶檢測和分析電路設計（硬件設計和軟件設計）中的錯誤,。邏輯分析儀是設計中不可缺少的電子測試設備,，通過它可以迅速地定位錯誤、解決問題,、達到事半功倍的效果,。

　　一、邏輯分析儀的產(chǎn)生和發(fā)展

　　20世紀70年代初研制出微處理器,，出現(xiàn)4位和8位總線,，傳統(tǒng)示波器的雙通道輸入無法滿足8bit的觀察。微處理器和存儲器的測試需要不同于時域和頻域儀器,，所以數(shù)域測試儀器應運而生,。當時的HP公司推出狀態(tài)分析儀和Biomation公司推出定時分析儀（兩者最初很不相同）之后不久，用戶開始接受這種數(shù)域測試儀器作為最終解決數(shù)字電路測試的手段,，不久狀態(tài)分析儀與定時分析儀合并成邏輯分析儀,。

　　20世紀80年代后期，邏輯分析儀變得更加復雜,，使用起來也更加困難,。例如，引入多電平樹形觸發(fā),，以應付條件語句如IF,、THEN、ELSE等復雜事件,。這類組合觸發(fā)必然更加靈活,，同時對大多數(shù)用戶來說就不是那樣容易掌握了。

　　邏輯分析儀的基本發(fā)展趨勢是計算機與儀器的不斷融合,。在PC機平臺上使用Windows,，只要給定正確的軟件和相關工具，即可通過互聯(lián)網(wǎng)進行遠程控制,，從目標文件格式中提取源碼和符號,，而且處理器可運行各種控制操作,。

　　二、邏輯分析儀的分類

　　目前市場上邏輯分析儀有兩類,，一類是獨立式邏輯分析儀,，主要供應商有安捷倫和泰克；另一類是價格相對低廉的基于PC的虛擬邏輯分析儀（VI）,，主要供應商為美國國家儀器公司（NationalInstruments,，NI），主要產(chǎn)品為圖形化測試測量編程軟件LabVIEW,。傳統(tǒng)上,，在PC上運行的LabVIEW軟件被稱為虛擬儀器，但隨著LabVIEWRT的推出,，這些VI可以在多種設備上運行,，如便攜式儀器、工業(yè)PC或基于Web的儀器等,。

　　三,、邏輯分析儀的主要技術指標

　　1、邏輯分析儀的通道數(shù)

　　在需要邏輯分析儀的地方,，要對一個系統(tǒng)進行全面地分析，就應當把所有應當觀測的信號全部引入邏輯分析儀當中,，這樣邏輯分析儀的通道數(shù)至少應當是：被測系統(tǒng)的字長（數(shù)據(jù)總線數(shù)）＋被測系統(tǒng)的控制總線數(shù)＋時鐘線數(shù),。這樣對于一個8位機系統(tǒng)，就至少需要34個通道?，F(xiàn)在幾個廠家的主流產(chǎn)品的通道數(shù)也高達340通道,，例Tektronix等，市面上主流的產(chǎn)品是34通道的邏輯分析儀,，用它來分析最常見的8位系統(tǒng),，像北京海洋最新推出的OLA系列邏輯分析儀就是34通道的。

　　2,、定時采樣速率

　　在定時采樣分析時,，要有足夠的定時分辨率，就應當有足夠高的定時分析采樣速率,，但是并不是只有高速系統(tǒng)才需要高的采樣速率,，現(xiàn)在的主流產(chǎn)品的采樣速率高達2GS/s，在這個速率下,，我們可以看到0.5ps時間上的細節(jié),。

　　3、狀態(tài)分析速率

　　在狀態(tài)分析時,，邏輯分析儀采樣基準時鐘就用被測試對象的工作時鐘（邏輯分析儀的外部時鐘）這個時鐘的最高速率就是邏輯分析儀的高狀態(tài)分析速率,。也就是說,，該邏輯分析儀可以分析的系統(tǒng)最快的工作頻率?，F(xiàn)在的主流產(chǎn)品的定時分析速率在300MHz,，最高可高達500MHz甚至更高,。

　　4,、邏輯分析儀的每通道的記錄長度

　　邏輯分析儀的內存是用于存儲它所采樣的數(shù)據(jù),，以用于對比,、分析,、轉換（譬如將其所捕捉到的信號轉換成非二進制信號）,。

　　5,、邏輯分析儀的測試夾具

　　邏輯分析儀通過探頭與被測器件連接,，測試夾具起著很重要的作用，測試夾具有很多種,，如飛行頭和蒼蠅頭等,。

　　四、示波器與邏輯分析儀的比較

　　1,、示波器的特點是：

　　a)能夠查看信號的微小電壓變化,；

　　b)具有很高的時間間隔測量準確度。

　　示波器通常在需要高垂直分辨率和高電壓分辨率時使用,。也就是說,，如果您需要觀察微小的電壓變化，您就應該使用示波器,。許多示波器都能夠提供很高的時間間隔分辨,，因此能以很高的精確度測量兩個事件的時間間隔?？傊谛枰獏⒘啃畔r,，您應使用示波器。

　　2,、邏輯分析儀的特點是：

　　a)能夠同時觀察多個信號,；

　　b)能夠查看硬件系統(tǒng)的系統(tǒng)信號；

　　c)能夠按高低電平模式觸發(fā)多條信號線,，并查看結果,。

　　邏輯分析儀與示波器的工作方式相似：用水平軸代表數(shù)據(jù)的時間，垂直軸代表數(shù)據(jù)的電壓幅度,。雖然,，邏輯分析儀沒有示波器那么高的電壓分辨率和事件間隔精確度，但是邏輯分析儀能夠同時捕獲并顯示多個信號,，示波器卻做不到,。當系統(tǒng)中的信號穿越閾值時，邏輯分析儀和您的邏輯電路具有相同的反應,。所以在查看總線（微處理器的地址,、數(shù)據(jù)或控制總線）的時間關系時,，邏輯分析儀特別有用，它可以對微處理器總線信息解碼更有意義,，更直觀的方式表示信息,。當您的電路通過了參量設計階段后，對許多信號的定時關系感興趣,，并且要在高低電平模式上觸發(fā)時,，那么邏輯分析儀就是極好的選擇。

　　五,、邏輯分析儀的功能

　　如前所述,，絕大多數(shù)邏輯分析儀是兩種儀器的合成，第一部分是定時分析儀,，第二部分是狀態(tài)分析儀,。

　　1.定時分析

　　定時分析是邏輯分析儀中類似示波器的部分，它與示波器顯示信息的方式相同,，水平軸代表時間,，垂直軸代表電壓幅度。定時分析首先對輸入波形的采樣,，然后使用用戶定義的電壓閾值,，確定信號的高低電平。定時分析只能確定波形是高還是低,，不存在中間電平,。所以定時分析就像一臺只有1位垂直分辨率的數(shù)字示波器。但是,，定時分析并不能用于測試參量，如果你用定時分析測量信號的上升時間,，那你就用錯了儀器,。如果你要檢驗幾條線上的信號的定時關系，定時分析就是合理的選擇,。如果定時分析前一次采樣的信號是一種狀態(tài),，這一次采樣的信號是另一種狀態(tài)，那么它就知道在兩次采樣之間的某個時刻輸入信號發(fā)生了跳變,，但是,，定時分析卻不知道精確的時刻。最壞的情況下,，不確定度是一個采樣周期,。

　　2.跳變定時

　　如果我們要對一個長時間沒有變化的采樣并保存數(shù)據(jù)，跳變定時能有效地利用存儲器,。使用跳變定時,，定時分析只保存信號跳變后采集的樣本,，以及與上次跳變的時間。

　　3.毛刺捕獲

　　數(shù)字系統(tǒng)中毛刺是令人頭疼的問題,，某些定時分析儀具有毛刺捕獲和觸發(fā)能力,，可以很容易的跟蹤難以預料的毛刺。定時分析可以對輸入數(shù)據(jù)進行有效地采樣,，跟蹤采樣間產(chǎn)生的任何跳變,，從而容易識別毛刺。在定時分析中,，毛刺的定義是：采樣間穿越邏輯閾值多次的任何跳變,。顯示毛刺是一種很有用的功能，有助于對毛刺觸發(fā)和顯示毛刺產(chǎn)生前的數(shù)據(jù),，從而幫助我們確定毛刺產(chǎn)生的原因,。

　　4.狀態(tài)分析

　　邏輯電路的狀態(tài)是：數(shù)據(jù)有效時，對總線或信號線采樣的樣本,。定時分析與狀態(tài)分析的主要區(qū)別是：定時分析由內部時鐘控制采樣,，采樣與被測系統(tǒng)是異步的；狀態(tài)分析由被測系統(tǒng)時鐘控制采樣,，采樣與被測系統(tǒng)是同步的,。用定時分析查看事件“什么時候”發(fā)生，用狀態(tài)分析檢查發(fā)生了“什么”事件,。定時分析通常用波形顯示數(shù)據(jù),，狀態(tài)分析通常用列表顯示數(shù)據(jù)。

　　六,、小結

　　邏輯分析儀主要用來測試以微處理器為核心的數(shù)字系統(tǒng),，在硬件電路、嵌入式系統(tǒng)和監(jiān)控軟件的研制和調試過程中,，都是一個必備的優(yōu)秀工具,。邏輯分析儀具有豐富的觸發(fā)條件，不管被測系統(tǒng)多么復雜,，邏輯分析儀都能準確地找到那些隱蔽的,、偶然的特殊時刻，然后把觸發(fā)條件發(fā)生前后,，各信號的時序圖和數(shù)據(jù)流顯示出來,。問題也就看清楚了，不需要再絞盡腦汁的推理和猜測了,。