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在數(shù)字時(shí)代邏輯分析儀應(yīng)用廣泛

邏輯分析儀技術(shù)指標(biāo)
　　通常把邏輯分析儀分為邏輯狀態(tài)分析儀和邏輯定時(shí)分析儀兩種,。它們的主要差別是邏輯狀態(tài)分析儀一般用外時(shí)鐘采樣,，測(cè)試結(jié)果的顯示方式很多，其中主要是把多路信號(hào)的狀態(tài)都列在同一行的狀態(tài)表里顯示,。狀態(tài)分析儀主要用來(lái)分析軟件,。邏輯定時(shí)分析儀常采用等間隔的內(nèi)時(shí)鐘采樣，雖然只能知道這些等間隔離散時(shí)間點(diǎn)的信號(hào)電平,，但大體可以看出信號(hào)邏輯的狀態(tài)隨時(shí)間的變化,。在顯示方法上通常用一條條邏輯電平變化線分別表示一路信號(hào)的狀態(tài)變化，電平變化線的條數(shù)與信號(hào)路數(shù)對(duì)應(yīng),，這稱為定時(shí)圖,。邏輯定時(shí)分析儀主要用來(lái)分析硬件。現(xiàn)代智能化的邏輯分析儀常把狀態(tài)和定時(shí)分析儀制作在一臺(tái)儀器之中,。目前市場(chǎng)上銷售的邏輯分析儀主要是臺(tái)式和便攜式的,，也有與PC配合使用的插卡式、手持式和采用VXI總線的模塊式等多種形式的產(chǎn)品,?！　?br />　　隨著“數(shù)字”化進(jìn)程的加快,，對(duì)邏輯分析儀功能,、性能上的要求越來(lái)越高，需要解決不少關(guān)鍵技術(shù),。首先對(duì)邏輯分析儀的測(cè)試速度要求不斷加快,。以其重要測(cè)試對(duì)象微處理器為例，它的時(shí)鐘最高頻率在1998年為333MHz,，1999年為600MHZ,，到了2000年3月飆升至1GHz（即1000MHZ）。若想用邏輯分析儀觀測(cè)這種信號(hào)的定時(shí)圖,，邏輯分析儀的內(nèi)時(shí)鐘應(yīng)比被測(cè)速度高幾倍,。目前世界上只有少數(shù)廠商的產(chǎn)品達(dá)到幾個(gè)GHz，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品時(shí)鐘速度只有100MHZ左右,。
　　在邏輯分析儀工作中需要考慮被測(cè)軟件的分支,、跳轉(zhuǎn)、嵌套,、循環(huán),、延時(shí)、調(diào)用和被測(cè)硬件分析中的時(shí)序,、毛刺,、信號(hào)邊沿狀況等復(fù)雜情況,。若想準(zhǔn)確地捕獲感興趣的數(shù)據(jù)，關(guān)鍵是要有強(qiáng)大的觸發(fā)功能,。主要是要允許設(shè)置豐富的觸發(fā)能力,，例如識(shí)別某個(gè)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)范圍,、事件發(fā)生的時(shí)間或時(shí)間范圍,、信號(hào)邊沿時(shí)間、毛刺等等,。同時(shí),，應(yīng)該允許有多個(gè)觸發(fā)序列級(jí)，例如檢測(cè)經(jīng)過地址A一次,、地址B三次并在輸出口地址C輸出的數(shù)據(jù),，判別有無(wú)超出某一范圍的數(shù)據(jù)或者超出一定時(shí)間仍無(wú)數(shù)據(jù)輸出的情況。上述每個(gè)要求都可構(gòu)成一個(gè)觸發(fā)事件,，按要求把它們組織起來(lái)稱為一個(gè)觸發(fā)序列,，它包含的事件數(shù)目稱為級(jí)數(shù)。國(guó)外較高的觸發(fā)序列級(jí)數(shù)通常大于10,，已有27級(jí)的產(chǎn)品,。國(guó)內(nèi)產(chǎn)品尚未見到達(dá)到10級(jí)的，觸發(fā)事件的類型也不太多,。
　　在定時(shí)分析儀中的所謂躍變定時(shí)技術(shù),，允許用較高的速度采樣，但只有當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)才存儲(chǔ),。只要記下數(shù)據(jù)保持不變的次數(shù),，就能在顯示時(shí)恢復(fù)原來(lái)的波形。用這種方法存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)數(shù)目明顯低于采樣次數(shù),，因而可以節(jié)約內(nèi)存在加大觀測(cè)范圍,，躍變存儲(chǔ)也是先進(jìn)邏輯分析儀常用的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
　　邏輯分析儀的主要技術(shù)指標(biāo),，除了前面提到過的最高采樣時(shí)鐘頻率,、觸發(fā)序列級(jí)數(shù)外，還有最大通道數(shù)目,、能檢測(cè)的最窄毛刺寬度和存儲(chǔ)深度等等,。其中最大通道數(shù)目可根據(jù)需要選擇，一般為十幾至上千路,，通常按定時(shí)和狀態(tài)分別給出,，有的在一個(gè)輸入探極上可同時(shí)進(jìn)行定時(shí)和狀態(tài)分析。能檢測(cè)的最小毛刺寬度一般均可低至幾個(gè)ns,，才向ps級(jí)進(jìn)軍,。存儲(chǔ)深度是指每個(gè)通道能存儲(chǔ)的位數(shù),，一般為數(shù)K至十幾M。存儲(chǔ)深度越深,，一次觸發(fā)能觀測(cè)的數(shù)據(jù)范圍越大,。在性能方面，往往希望邏輯分析儀有多種顯示方式,，能提供數(shù)種至數(shù)百種處理器,、控制器及總線的反匯編或助記符顯示，具有躍變定時(shí),、數(shù)據(jù)的并行一串行變換,、數(shù)據(jù)檢索及比較等功能。

市場(chǎng)現(xiàn)狀及國(guó)內(nèi)外主要生產(chǎn)廠商

　　隨著數(shù)字技術(shù)的廣泛應(yīng)用,，作為數(shù)字設(shè)備重要檢測(cè)儀器的邏輯分析儀市場(chǎng)狀況和前景都很看好,，根據(jù)國(guó)外某數(shù)據(jù)公司的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)，1995~2001年測(cè)試儀器的綜合年增長(zhǎng)率（CAGR）已走出陰影區(qū),，達(dá)到6.9%,。在該公司統(tǒng)計(jì)的三十多類測(cè)試儀器中，邏輯分析儀的CAGR為10.5%,，估計(jì)2001年銷售額會(huì)接近5億美元,，年增長(zhǎng)速度僅次于移動(dòng)無(wú)線測(cè)試儀器之后，排名第二位,，比其它通用測(cè)試儀器都高,，這是非常值得注意的。國(guó)內(nèi)邏輯分析儀的應(yīng)用不斷增強(qiáng),，但是制造業(yè)發(fā)展不是很快,，這主要是因?yàn)橐环矫孢@種儀器應(yīng)用較為復(fù)雜,，價(jià)格也較高,，國(guó)內(nèi)使用還不夠普及。另一方面,，即使在國(guó)外,，該儀器的大部分市場(chǎng)也已被少數(shù)公司占領(lǐng)，所以國(guó)內(nèi)市場(chǎng)受進(jìn)口沖擊較嚴(yán)重,。
　　邏輯分析儀的生產(chǎn)廠家主要有AGILENT公司和Tektronix公司,，他們均為跨國(guó)公司，占領(lǐng)的市場(chǎng)份額很大,。此外Fluke公司（其邏輯分析儀是由PHILIPS公司并入的）,、Nicolet、Gould,、Advantest等公司也均有一些市場(chǎng)份額,。我國(guó)南京電訊儀器廠,、上海無(wú)線電二十一廠、紅華儀器廠均制造了臺(tái)式邏輯分析,。但國(guó)內(nèi)真正形成市場(chǎng)份額的,，是與微計(jì)算機(jī)配合才能工作的邏輯分析儀插卡或外接模塊，它們充分利用微計(jì)算機(jī)資源,，補(bǔ)充邏輯分析儀需要的部分,，共同完成儀器功能。這種產(chǎn)品價(jià)格較低,，便于普及,，即使儀器領(lǐng)域頗具影響的AGILENT公司，在生產(chǎn)多種高檔邏輯分析儀的同時(shí),，最近還推出了這種類型的產(chǎn)品,。我國(guó)生產(chǎn)與微機(jī)配合的這類經(jīng)濟(jì)型儀器，有利于邏輯分析儀在國(guó)內(nèi)的普及,。這種產(chǎn)品的生產(chǎn)單位主要有清華大學(xué)計(jì)算機(jī)廠,、航天部502所、上海無(wú)線電二十六廠,、電子科技大學(xué)等單位,。

邏輯分析儀發(fā)展趨勢(shì)

　　邏輯分析儀的發(fā)展有不少值得注意的方面。首先是它與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合,。不少優(yōu)秀的邏輯分析儀都具有網(wǎng)絡(luò)功能,，這便于遠(yuǎn)地操作、控制,，而且所測(cè)數(shù)據(jù)能在網(wǎng)上共享,，也便于專家在遠(yuǎn)地指導(dǎo)操作人員利用這種儀器對(duì)數(shù)字設(shè)備進(jìn)行高難度維護(hù)、檢修,。其次,，邏輯分析儀與其它儀器相結(jié)合的趨勢(shì)也值得注意。便如AGILENT公司的16500,、16600和16700系列和Tektronix公司的9200系列都是模塊化的綜合邏輯分析系統(tǒng),。它們通常包括高性能的邏輯分析儀、數(shù)字信號(hào)發(fā)生器和數(shù)字示波器等多種儀器,。 AGILENT公司的54645D實(shí)際上是把邏輯分析儀與數(shù)字示波器做在一臺(tái)儀器中,，便于分析模擬、數(shù)字混合系統(tǒng),。該公司還把邏輯分析儀,、數(shù)字電壓表和頻率計(jì)等多種功能做在一個(gè)手持式儀表中，稱為“邏輯飛鏢”,。
　　與整個(gè)儀器的發(fā)展趨勢(shì)相適應(yīng),，邏輯分析儀也向模塊化,、可擴(kuò)展的方向發(fā)展，往往是一個(gè)機(jī)箱可插換多種模塊以利靈活配置,，并有模塊化的VXI總線型邏輯分析儀模塊上市,。方便使用邏輯分析儀推廣的重要問題，廠商均比較重視,。例如對(duì)較復(fù)雜的觸發(fā)設(shè)置,，一些產(chǎn)品給出觸發(fā)事件庫(kù)，用戶只需選擇一下或在圖形化的界面上連接一下就完成了設(shè)置,。對(duì)整個(gè)邏輯分析儀的操作有的產(chǎn)品也采用Windows界面或類似示波器的操作方式,，使用戶感到熟悉、方便,。在與被測(cè)件連接,、顯示方式等方面也盡量簡(jiǎn)便。降低售價(jià)是邏輯分析儀普及的重要條件之一,，這也是著名儀器公司推出經(jīng)濟(jì)型產(chǎn)品的原因,。
　　在21世紀(jì)，“數(shù)字地球”的進(jìn)展將影響著人類生活的各個(gè)領(lǐng)域,。隨著“數(shù)字化”,、“信息化”的步伐，邏輯分析儀也必將得到更大的發(fā)展,。

目前由于臺(tái)式邏輯分析儀價(jià)格昂貴,，在教學(xué)市場(chǎng)上很難普及，在國(guó)內(nèi)高校的市場(chǎng)很小,，更談不上普及,。但由于邏輯分析儀的大部份硬件電腦就可以替代，諸如鍵盤,，顯示部分,，CPU，和磁盤驅(qū)動(dòng)器,，所以基于PC的邏輯分析儀將大大降低儀器的成本,，由硬件+軟件,、連接電腦的PC邏輯分析儀,，則能很好地滿足高校邏輯分析儀對(duì)實(shí)用性和性價(jià)比的要求。