1、第九章第九章 數(shù)據(jù)域測(cè)量數(shù)據(jù)域測(cè)量 本章要點(diǎn)本章要點(diǎn): 數(shù)據(jù)域的基本概念數(shù)據(jù)域的基本概念 數(shù)據(jù)域測(cè)試系統(tǒng)與儀器數(shù)據(jù)域測(cè)試系統(tǒng)與儀器 邏輯分析儀的組成、原理和應(yīng)用邏輯分析儀的組成、原理和應(yīng)用 可測(cè)性設(shè)計(jì)技術(shù)可測(cè)性設(shè)計(jì)技術(shù)9.1 數(shù)據(jù)域測(cè)試概述數(shù)據(jù)域測(cè)試概述9.1.1 數(shù)據(jù)域的基本概念數(shù)據(jù)域的基本概念1.數(shù)據(jù)信息數(shù)據(jù)信息-數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流在數(shù)據(jù)域測(cè)試中首先要明確所測(cè)試的信號(hào)是：在數(shù)據(jù)域測(cè)試中首先要明確所測(cè)試的信號(hào)是：信息信息只有兩種邏輯狀態(tài)的二進(jìn)制符號(hào)（只有兩種邏輯狀態(tài)的二進(jìn)制符號(hào)（“1”/“0”或高或高/低低 電平）。電平）。 數(shù)據(jù)字?jǐn)?shù)據(jù)字多位二進(jìn)制信息組合構(gòu)成的一個(gè)多位二進(jìn)制信息組合構(gòu)成的一個(gè)“數(shù)

2、據(jù)數(shù)據(jù)”。 數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流大量數(shù)據(jù)字有序的集合。大量數(shù)據(jù)字有序的集合。 數(shù)據(jù)流的表示方式：數(shù)據(jù)流的表示方式： (b)邏輯邏輯狀態(tài)狀態(tài)顯示方式顯示方式時(shí)鐘脈沖下降沿時(shí)讀數(shù)時(shí)鐘脈沖下降沿時(shí)讀數(shù)(a)邏輯邏輯定時(shí)定時(shí)顯示方式顯示方式2.數(shù)字系統(tǒng)的特點(diǎn)數(shù)字系統(tǒng)的特點(diǎn) (1)數(shù)字信號(hào)通常是按時(shí)序傳遞的；數(shù)字信號(hào)通常是按時(shí)序傳遞的；(2)信號(hào)幾乎都是多位傳輸?shù)模恍盘?hào)幾乎都是多位傳輸?shù)模?3)信息的傳遞方式是多種多樣的；信息的傳遞方式是多種多樣的；(4)數(shù)字信號(hào)的速度變化范圍很寬；數(shù)字信號(hào)的速度變化范圍很寬；(5)信號(hào)往往是單次的或非周期性的；信號(hào)往往是單次的或非周期性的；(6)數(shù)字系統(tǒng)故障判別與模擬系統(tǒng)不同

3、。數(shù)字系統(tǒng)故障判別與模擬系統(tǒng)不同。9.1.2 數(shù)據(jù)域測(cè)試的任務(wù)與故障模型數(shù)據(jù)域測(cè)試的任務(wù)與故障模型1.數(shù)據(jù)域測(cè)試的任務(wù)及相關(guān)術(shù)語(yǔ)數(shù)據(jù)域測(cè)試的任務(wù)及相關(guān)術(shù)語(yǔ) 故障診斷故障診斷故障偵查故障偵查，或稱故障檢測(cè)，判斷被測(cè)系統(tǒng)或電路，或稱故障檢測(cè)，判斷被測(cè)系統(tǒng)或電路中是否存在故障；中是否存在故障； 故障定位故障定位，查明故障原因、性質(zhì)和產(chǎn)生的位，查明故障原因、性質(zhì)和產(chǎn)生的位 置置性能測(cè)試性能測(cè)試參數(shù)測(cè)試參數(shù)測(cè)試 對(duì)表征被測(cè)器件性能的靜態(tài)（直流）、對(duì)表征被測(cè)器件性能的靜態(tài)（直流）、動(dòng)態(tài)（交流）參數(shù)的測(cè)試。動(dòng)態(tài)（交流）參數(shù)的測(cè)試。功能測(cè)試功能測(cè)試，對(duì)表征被測(cè)器件性能的邏輯功能的測(cè)試。，對(duì)表征被測(cè)器件性能的邏

4、輯功能的測(cè)試。 3.被測(cè)對(duì)象與測(cè)試方法被測(cè)對(duì)象與測(cè)試方法數(shù)據(jù)域測(cè)試按被測(cè)對(duì)象可分為：數(shù)據(jù)域測(cè)試按被測(cè)對(duì)象可分為： (1) 組合電路測(cè)試組合電路測(cè)試，通常有敏化通路法、，通常有敏化通路法、D算法、布爾差分法等。算法、布爾差分法等。 (2) 時(shí)序電路測(cè)試時(shí)序電路測(cè)試，通常采用迭接陣列、測(cè)試序列（同步、引導(dǎo)，通常采用迭接陣列、測(cè)試序列（同步、引導(dǎo) 和區(qū)分序列）等方法。和區(qū)分序列）等方法。 (3) 數(shù)字系統(tǒng)測(cè)試數(shù)字系統(tǒng)測(cè)試，如大規(guī)模集成電路，常用隨機(jī)測(cè)試（用偽隨，如大規(guī)模集成電路，常用隨機(jī)測(cè)試（用偽隨 機(jī)序列信號(hào)作激勵(lì)）技術(shù)、窮舉測(cè)試技術(shù)等。機(jī)序列信號(hào)作激勵(lì)）技術(shù)、窮舉測(cè)試技術(shù)等。 9.1.3 數(shù)據(jù)域

5、測(cè)試系統(tǒng)與儀器數(shù)據(jù)域測(cè)試系統(tǒng)與儀器 1. 數(shù)據(jù)域測(cè)試系統(tǒng)組成數(shù)據(jù)域測(cè)試系統(tǒng)組成 一個(gè)被測(cè)的數(shù)字系統(tǒng)可以用它的輸入和輸出特性及時(shí)序關(guān)系來(lái)一個(gè)被測(cè)的數(shù)字系統(tǒng)可以用它的輸入和輸出特性及時(shí)序關(guān)系來(lái)描述，它的輸入特性可用數(shù)字信號(hào)源產(chǎn)生的多通道時(shí)序信號(hào)來(lái)描述，它的輸入特性可用數(shù)字信號(hào)源產(chǎn)生的多通道時(shí)序信號(hào)來(lái)激勵(lì)，而它的輸出特性可用邏輯分析儀來(lái)測(cè)試，獲得對(duì)應(yīng)通道激勵(lì)，而它的輸出特性可用邏輯分析儀來(lái)測(cè)試，獲得對(duì)應(yīng)通道的時(shí)序響應(yīng)，從而得到被測(cè)數(shù)字系統(tǒng)的特性。的時(shí)序響應(yīng)，從而得到被測(cè)數(shù)字系統(tǒng)的特性。 圖圖9.2 9.2 數(shù)據(jù)域測(cè)試系統(tǒng)的組成框圖數(shù)據(jù)域測(cè)試系統(tǒng)的組成框圖數(shù)字信號(hào)源數(shù)字信號(hào)源被測(cè)數(shù)字系統(tǒng)被測(cè)數(shù)字系統(tǒng)特

6、征分析特征分析邏輯分析邏輯分析時(shí)序參數(shù)測(cè)試時(shí)序參數(shù)測(cè)試2.數(shù)據(jù)域測(cè)試儀器數(shù)據(jù)域測(cè)試儀器 1)邏輯筆邏輯筆 邏輯筆算不上儀器，但卻是數(shù)字域檢測(cè)中方便實(shí)用的工具。它邏輯筆算不上儀器，但卻是數(shù)字域檢測(cè)中方便實(shí)用的工具。它像一支電工用的試電筆，能方便地探測(cè)數(shù)字電路中各點(diǎn)的邏輯像一支電工用的試電筆，能方便地探測(cè)數(shù)字電路中各點(diǎn)的邏輯狀態(tài)，例如，筆上紅色指示燈亮為高電平，綠燈亮為低電平，狀態(tài)，例如，筆上紅色指示燈亮為高電平，綠燈亮為低電平，紅燈綠燈輪流閃爍表示該點(diǎn)是時(shí)鐘信號(hào)。紅燈綠燈輪流閃爍表示該點(diǎn)是時(shí)鐘信號(hào)。 2)數(shù)字信號(hào)源數(shù)字信號(hào)源數(shù)字信號(hào)源又稱為數(shù)字信號(hào)發(fā)生器，是數(shù)據(jù)域測(cè)試中的一種重?cái)?shù)字信號(hào)源又稱為數(shù)

7、字信號(hào)發(fā)生器，是數(shù)據(jù)域測(cè)試中的一種重要儀器，它要儀器，它可產(chǎn)生圖形寬度可編程的并行和串行數(shù)據(jù)圖形，也可產(chǎn)生圖形寬度可編程的并行和串行數(shù)據(jù)圖形，也可產(chǎn)生輸出電平和數(shù)據(jù)速率可編程的任意波形，以及一個(gè)可由可產(chǎn)生輸出電平和數(shù)據(jù)速率可編程的任意波形，以及一個(gè)可由選通信號(hào)和時(shí)種信號(hào)來(lái)控制的預(yù)先規(guī)定的數(shù)據(jù)流。選通信號(hào)和時(shí)種信號(hào)來(lái)控制的預(yù)先規(guī)定的數(shù)據(jù)流。 數(shù)字信號(hào)源是為數(shù)字系統(tǒng)的數(shù)字信號(hào)源是為數(shù)字系統(tǒng)的功能測(cè)試和參數(shù)測(cè)試提供輸入激勵(lì)功能測(cè)試和參數(shù)測(cè)試提供輸入激勵(lì)信號(hào)信號(hào)。功能測(cè)試是測(cè)出。功能測(cè)試是測(cè)出 被測(cè)器件在規(guī)定電平和正確定時(shí)激勵(lì)下被測(cè)器件在規(guī)定電平和正確定時(shí)激勵(lì)下的輸出，就可以知道被測(cè)系統(tǒng)的功能是否正常

8、；參的輸出，就可以知道被測(cè)系統(tǒng)的功能是否正常；參 數(shù)測(cè)試可用數(shù)測(cè)試可用來(lái)測(cè)試諸如電平值、脈沖的邊緣特性等參數(shù)是否符合設(shè)計(jì)規(guī)范。來(lái)測(cè)試諸如電平值、脈沖的邊緣特性等參數(shù)是否符合設(shè)計(jì)規(guī)范。 (1)數(shù)字信號(hào)源的組成數(shù)字信號(hào)源的組成 (2)數(shù)據(jù)的產(chǎn)生數(shù)據(jù)的產(chǎn)生 上圖中的上圖中的序列存儲(chǔ)器在初始化期間寫(xiě)入了每個(gè)通道的數(shù)據(jù)，數(shù)序列存儲(chǔ)器在初始化期間寫(xiě)入了每個(gè)通道的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址由地址計(jì)數(shù)器提供據(jù)存儲(chǔ)器的地址由地址計(jì)數(shù)器提供。在測(cè)試過(guò)程中，在。在測(cè)試過(guò)程中，在每一個(gè)每一個(gè)作用時(shí)鐘沿上，計(jì)數(shù)器將地址加作用時(shí)鐘沿上，計(jì)數(shù)器將地址加1。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器輸出的數(shù)據(jù)與。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器輸出的數(shù)據(jù)與地址是一一對(duì)應(yīng)的地址是一一

9、對(duì)應(yīng)的，這是產(chǎn)生線性數(shù)據(jù)流的一種簡(jiǎn)單方法，這，這是產(chǎn)生線性數(shù)據(jù)流的一種簡(jiǎn)單方法，這種方法提供的最大數(shù)據(jù)率每秒大于種方法提供的最大數(shù)據(jù)率每秒大于100MbitS。 一個(gè)一個(gè)8:l的的多路器多路器可將運(yùn)行頻率為可將運(yùn)行頻率為F8的的8個(gè)并行輸入位轉(zhuǎn)換成個(gè)并行輸入位轉(zhuǎn)換成頻率為頻率為F的串行數(shù)據(jù)流。對(duì)于低速的數(shù)字信號(hào)源，多路器可以的串行數(shù)據(jù)流。對(duì)于低速的數(shù)字信號(hào)源，多路器可以不要，從數(shù)據(jù)的每位數(shù)輸出可直接產(chǎn)生一個(gè)串行數(shù)據(jù)流，該數(shù)不要，從數(shù)據(jù)的每位數(shù)輸出可直接產(chǎn)生一個(gè)串行數(shù)據(jù)流，該數(shù)據(jù)流加到格式化器的輸入端，通過(guò)格式化器將數(shù)據(jù)流與時(shí)鐘同據(jù)流加到格式化器的輸入端，通過(guò)格式化器將數(shù)據(jù)流與時(shí)鐘同步。在簡(jiǎn)單情

10、況下，格式化器就是一個(gè)步。在簡(jiǎn)單情況下，格式化器就是一個(gè)D觸發(fā)器。數(shù)據(jù)的邏輯觸發(fā)器。數(shù)據(jù)的邏輯電平加在電平加在D輸入端，在時(shí)鐘信號(hào)沿的作用下輸出。輸入端，在時(shí)鐘信號(hào)沿的作用下輸出。 格式化器格式化器的輸出直接驅(qū)動(dòng)輸出放大器，放大器的輸出電平是可的輸出直接驅(qū)動(dòng)輸出放大器，放大器的輸出電平是可編程的。在某些數(shù)字信號(hào)源中，通過(guò)在每個(gè)數(shù)據(jù)模塊上提供外編程的。在某些數(shù)字信號(hào)源中，通過(guò)在每個(gè)數(shù)據(jù)模塊上提供外部時(shí)鐘和啟動(dòng)部時(shí)鐘和啟動(dòng)/停止輸入，以便產(chǎn)生不同的異步數(shù)據(jù)流。停止輸入，以便產(chǎn)生不同的異步數(shù)據(jù)流。 3)邏輯分析儀邏輯分析儀 本章重點(diǎn)討論的內(nèi)容，將獨(dú)立一節(jié)進(jìn)行介紹。本章重點(diǎn)討論的內(nèi)容，將獨(dú)立一節(jié)進(jìn)行介

11、紹。 4)特征分析儀特征分析儀 為了識(shí)別一個(gè)電路或系統(tǒng)是否有故障，可以為了識(shí)別一個(gè)電路或系統(tǒng)是否有故障，可以把電路各節(jié)點(diǎn)的正把電路各節(jié)點(diǎn)的正常響應(yīng)記錄下來(lái)常響應(yīng)記錄下來(lái)，在進(jìn)，在進(jìn) 行故障診斷時(shí)，行故障診斷時(shí)，把實(shí)測(cè)的響應(yīng)與正常把實(shí)測(cè)的響應(yīng)與正常電路的響應(yīng)作比較電路的響應(yīng)作比較。如果。如果兩者一致兩者一致，則認(rèn)為電路，則認(rèn)為電路沒(méi)有故障沒(méi)有故障；如；如果各節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)中只要有一個(gè)節(jié)點(diǎn)不同，則可斷定電路有故障。果各節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)中只要有一個(gè)節(jié)點(diǎn)不同，則可斷定電路有故障。 基于特征分析方法的數(shù)字系統(tǒng)故障診斷的原理基于特征分析方法的數(shù)字系統(tǒng)故障診斷的原理如圖所示。如圖所示。 5)協(xié)議分析儀協(xié)議分析儀 協(xié)議

12、分析儀是常用的協(xié)議分析儀是常用的數(shù)字通信測(cè)試儀器數(shù)字通信測(cè)試儀器。協(xié)議（。協(xié)議（Protocol）是）是描述不同器件之間相互進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的規(guī)則和過(guò)程，協(xié)議描述不同器件之間相互進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的規(guī)則和過(guò)程，協(xié)議分析分析儀可仔細(xì)地檢查器件之間通信過(guò)程中所發(fā)生的一切事件，同時(shí)儀可仔細(xì)地檢查器件之間通信過(guò)程中所發(fā)生的一切事件，同時(shí)對(duì)其是否符合通信對(duì)其是否符合通信協(xié)議協(xié)議做出測(cè)試做出測(cè)試。協(xié)議分析儀不僅可用監(jiān)測(cè)，。協(xié)議分析儀不僅可用監(jiān)測(cè)，而且還能發(fā)送信息。而且還能發(fā)送信息。 協(xié)議分析儀的前面板和后臺(tái)支持都是由一臺(tái)專用計(jì)算機(jī)來(lái)完成協(xié)議分析儀的前面板和后臺(tái)支持都是由一臺(tái)專用計(jì)算機(jī)來(lái)完成的，它可對(duì)通信線路上的串行

13、數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理，并可以格的，它可對(duì)通信線路上的串行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理，并可以格式化或模擬輸出串行數(shù)據(jù)。式化或模擬輸出串行數(shù)據(jù)。 6)誤碼率測(cè)試儀誤碼率測(cè)試儀 誤碼率測(cè)試儀更是常用的誤碼率測(cè)試儀更是常用的數(shù)字通信測(cè)試儀器數(shù)字通信測(cè)試儀器。 誤碼率誤碼率=誤碼的位數(shù)誤碼的位數(shù)/傳輸?shù)目偽粩?shù)傳輸?shù)目偽粩?shù) 圖圖9.7 9.7 誤碼儀測(cè)試數(shù)字傳輸系統(tǒng)的測(cè)試框圖誤碼儀測(cè)試數(shù)字傳輸系統(tǒng)的測(cè)試框圖圖形發(fā)生器圖形發(fā)生器數(shù)字傳輸系統(tǒng)數(shù)字傳輸系統(tǒng)誤碼檢測(cè)器誤碼檢測(cè)器9.2 邏輯分析儀的組成原理邏輯分析儀的組成原理 1973年研制出了一種專用于數(shù)字系統(tǒng)測(cè)試的儀器年研制出了一種專用于數(shù)字系統(tǒng)測(cè)試的儀器邏輯分邏輯分析

14、儀析儀(Logic Analyzer）。 9.2.1 邏輯分析儀的特點(diǎn)和分類(lèi)邏輯分析儀的特點(diǎn)和分類(lèi) 1.特點(diǎn)特點(diǎn) (1)同時(shí)監(jiān)測(cè)多路輸入信號(hào)同時(shí)監(jiān)測(cè)多路輸入信號(hào) ，可以檢測(cè)，可以檢測(cè)16路甚至上千路信號(hào)。路甚至上千路信號(hào)。 (2)完善的觸發(fā)功能完善的觸發(fā)功能 。具有邊沿觸發(fā)、電平觸發(fā)、定時(shí)觸發(fā)、碼。具有邊沿觸發(fā)、電平觸發(fā)、定時(shí)觸發(fā)、碼型觸發(fā)、組合觸發(fā)、協(xié)議觸發(fā)以及功能強(qiáng)大的高級(jí)觸發(fā)模式。型觸發(fā)、組合觸發(fā)、協(xié)議觸發(fā)以及功能強(qiáng)大的高級(jí)觸發(fā)模式。 (3)具有多種顯示方式，可同時(shí)顯示多通道輸入信號(hào)的方波波形，具有多種顯示方式，可同時(shí)顯示多通道輸入信號(hào)的方波波形，并可用二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制或

15、并可用二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制或ASCII碼方式顯示碼方式顯示數(shù)據(jù)，而且還可用反匯編等進(jìn)行程序源代碼顯示。數(shù)據(jù)，而且還可用反匯編等進(jìn)行程序源代碼顯示。(4)強(qiáng)大的分析功能強(qiáng)大的分析功能 。通過(guò)對(duì)多個(gè)通道信號(hào)的高速采樣，可輕松。通過(guò)對(duì)多個(gè)通道信號(hào)的高速采樣，可輕松獲取各個(gè)輸入信號(hào)之間的時(shí)序關(guān)系，捕捉毛刺信號(hào)，通過(guò)選擇功獲取各個(gè)輸入信號(hào)之間的時(shí)序關(guān)系，捕捉毛刺信號(hào)，通過(guò)選擇功能強(qiáng)大的不同觸發(fā)方式，可輕松地對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分析，從而完能強(qiáng)大的不同觸發(fā)方式，可輕松地對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行分析，從而完成數(shù)字信號(hào)時(shí)序檢測(cè)、故障分析與定位。成數(shù)字信號(hào)時(shí)序檢測(cè)、故障分析與定位。2.分類(lèi)分類(lèi) 邏輯分析儀按照其工作

16、特點(diǎn)，可以分為邏輯分析儀按照其工作特點(diǎn)，可以分為 邏輯狀態(tài)分析儀邏輯狀態(tài)分析儀用于用于系統(tǒng)的軟件分析系統(tǒng)的軟件分析。它在被測(cè)系統(tǒng)的時(shí)鐘（。它在被測(cè)系統(tǒng)的時(shí)鐘（即外時(shí)鐘）控制下進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，檢測(cè)被測(cè)信號(hào)的狀態(tài)，即外時(shí)鐘）控制下進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，檢測(cè)被測(cè)信號(hào)的狀態(tài)，并用并用“ 0”和和“l(fā)”、助記符或映射圖等方式來(lái)顯示、助記符或映射圖等方式來(lái)顯示。借助于反匯編等方。借助于反匯編等方法可以直接觀察程序的源代碼，因此它是進(jìn)行法可以直接觀察程序的源代碼，因此它是進(jìn)行系統(tǒng)系統(tǒng)軟件測(cè)試軟件測(cè)試的的有力工具有力工具。 邏輯定時(shí)分析儀邏輯定時(shí)分析儀主要用于主要用于信號(hào)邏輯時(shí)間關(guān)系分析信號(hào)邏輯時(shí)間關(guān)系分析，一般，一般

17、用于用于硬硬件測(cè)試件測(cè)試。它在自身時(shí)鐘的作用下，定時(shí)采集被測(cè)信號(hào)狀態(tài)，以。它在自身時(shí)鐘的作用下，定時(shí)采集被測(cè)信號(hào)狀態(tài)，以偽方波等形式顯示出來(lái)以進(jìn)行觀察分析偽方波等形式顯示出來(lái)以進(jìn)行觀察分析。通過(guò)觀察電路輸入。通過(guò)觀察電路輸入,輸輸出的各個(gè)信號(hào)的邏輯變化及時(shí)序關(guān)系，即可進(jìn)行硬件故障診斷。出的各個(gè)信號(hào)的邏輯變化及時(shí)序關(guān)系，即可進(jìn)行硬件故障診斷。 目前的目前的邏輯分析儀一般同時(shí)具有狀態(tài)分析和定時(shí)分析能力邏輯分析儀一般同時(shí)具有狀態(tài)分析和定時(shí)分析能力。 臺(tái)式儀臺(tái)式儀器器虛擬儀器虛擬儀器+插卡插卡 單片單片IC（16通道）通道）數(shù)字示波器附加數(shù)字示波器附加結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)HP1682AHP1682A邏輯分

18、析儀邏輯分析儀9.2.2 邏輯分析儀的基本組成原理邏輯分析儀的基本組成原理 ( (如如TTLTTL電平電平) )當(dāng) 搜 索當(dāng) 搜 索到 符 合到 符 合條 件 的條 件 的觸 發(fā) 字觸 發(fā) 字時(shí) ， 就時(shí) ， 就產(chǎn) 生 觸產(chǎn) 生 觸發(fā)信號(hào)發(fā)信號(hào)( (波形或字符列表等波形或字符列表等) )邏輯分析儀邏輯分析儀 = 數(shù)據(jù)捕獲數(shù)據(jù)捕獲 + 示波器示波器在電子測(cè)量?jī)x器中，在電子測(cè)量?jī)x器中，“觸發(fā)觸發(fā)”的概念來(lái)自模擬示波器的概念來(lái)自模擬示波器。在模擬示。在模擬示波器中僅當(dāng)觸發(fā)信號(hào)到來(lái)后波器中僅當(dāng)觸發(fā)信號(hào)到來(lái)后X通道才產(chǎn)生掃描信號(hào)，通道才產(chǎn)生掃描信號(hào)，Y通道信號(hào)通道信號(hào)才能被顯示，即才能被顯示，即從觸發(fā)點(diǎn)

19、打開(kāi)了一個(gè)從觸發(fā)點(diǎn)打開(kāi)了一個(gè)顯示窗口顯示窗口。 9.2.3 邏輯分析儀的觸發(fā)方式邏輯分析儀的觸發(fā)方式當(dāng)數(shù)字系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，它的數(shù)據(jù)流是無(wú)窮無(wú)盡的。邏輯分析儀的當(dāng)數(shù)字系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，它的數(shù)據(jù)流是無(wú)窮無(wú)盡的。邏輯分析儀的存儲(chǔ)器的容量總是有限的，我們存儲(chǔ)器的容量總是有限的，我們所能觀察到的數(shù)據(jù)只是存儲(chǔ)器所能觀察到的數(shù)據(jù)只是存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)下來(lái)的數(shù)據(jù)，即數(shù)據(jù)流中的一部分中存儲(chǔ)下來(lái)的數(shù)據(jù)，即數(shù)據(jù)流中的一部分，如圖，如圖9.9所示，它相所示，它相當(dāng)于在數(shù)據(jù)流上開(kāi)啟了一個(gè)觀察窗口。該觀察窗口的長(zhǎng)度就是當(dāng)于在數(shù)據(jù)流上開(kāi)啟了一個(gè)觀察窗口。該觀察窗口的長(zhǎng)度就是存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)深度，要在數(shù)據(jù)流中找到對(duì)分析有意義的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)

20、深度，要在數(shù)據(jù)流中找到對(duì)分析有意義的數(shù)據(jù)，就必須就必須將將觀察窗口觀察窗口在數(shù)據(jù)流中適當(dāng)定位，在數(shù)據(jù)流中適當(dāng)定位，觸發(fā)在邏輯分析儀中的含義是，由一個(gè)事件來(lái)控制數(shù)據(jù)獲取，觸發(fā)在邏輯分析儀中的含義是，由一個(gè)事件來(lái)控制數(shù)據(jù)獲取，由觸發(fā)位置確定觀察窗口的位置。這個(gè)事件可以是數(shù)據(jù)流中的由觸發(fā)位置確定觀察窗口的位置。這個(gè)事件可以是數(shù)據(jù)流中的一個(gè)信號(hào)的邊沿或狀態(tài)、數(shù)據(jù)字、數(shù)據(jù)字序列或其組合等。一個(gè)信號(hào)的邊沿或狀態(tài)、數(shù)據(jù)字、數(shù)據(jù)字序列或其組合等。 1.邊沿觸發(fā)邊沿觸發(fā) 通常把采集并顯示數(shù)據(jù)的一次過(guò)程稱為一次通常把采集并顯示數(shù)據(jù)的一次過(guò)程稱為一次“跟蹤跟蹤”，或?qū)ⅲ驅(qū)ⅰ按翱谥械娜繑?shù)據(jù)窗口中的全部數(shù)據(jù)”叫做一

21、個(gè)叫做一個(gè)“跟蹤跟蹤”。“觸發(fā)觸發(fā)”決定了決定了“跟跟蹤蹤”在數(shù)據(jù)流中的位置在數(shù)據(jù)流中的位置。最基本的觸發(fā)跟蹤方式有觸發(fā)起始跟蹤。最基本的觸發(fā)跟蹤方式有觸發(fā)起始跟蹤和觸發(fā)終止跟蹤，其原理如圖和觸發(fā)終止跟蹤，其原理如圖 9.9所示。所示。 圖圖9.9 9.9 邏輯分析儀的基本觸發(fā)跟蹤方式邏輯分析儀的基本觸發(fā)跟蹤方式數(shù)據(jù)窗口數(shù)據(jù)窗口數(shù)據(jù)窗口數(shù)據(jù)窗口觸發(fā)字觸發(fā)字觸發(fā)字觸發(fā)字跟蹤開(kāi)始跟蹤開(kāi)始跟蹤結(jié)束跟蹤結(jié)束數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)流(a) (a) 觸發(fā)開(kāi)始跟蹤方式觸發(fā)開(kāi)始跟蹤方式(b) (b) 觸發(fā)終止跟蹤方式觸發(fā)終止跟蹤方式邊沿觸發(fā)是由某個(gè)輸入信號(hào)的電平出現(xiàn)某一跳變引起的觸發(fā)，主邊沿觸發(fā)是由某個(gè)輸入信

22、號(hào)的電平出現(xiàn)某一跳變引起的觸發(fā)，主要有上升沿觸發(fā)、下降沿觸發(fā)、雙沿觸發(fā)和毛刺觸發(fā)等。要有上升沿觸發(fā)、下降沿觸發(fā)、雙沿觸發(fā)和毛刺觸發(fā)等。 2.電平觸發(fā)電平觸發(fā) 電平觸發(fā)是指某一個(gè)輸入信號(hào)的電平為邏輯高電平或邏輯低電電平觸發(fā)是指某一個(gè)輸入信號(hào)的電平為邏輯高電平或邏輯低電平時(shí)引起的觸發(fā)，電平觸發(fā)可分別設(shè)置多個(gè)不同的輸入信號(hào)滿平時(shí)引起的觸發(fā)，電平觸發(fā)可分別設(shè)置多個(gè)不同的輸入信號(hào)滿足不同的電平要求時(shí)產(chǎn)生觸發(fā)條件，當(dāng)多個(gè)輸入信號(hào)為一個(gè)總足不同的電平要求時(shí)產(chǎn)生觸發(fā)條件，當(dāng)多個(gè)輸入信號(hào)為一個(gè)總線時(shí)，這時(shí)的電平觸也稱為碼型觸發(fā)。線時(shí)，這時(shí)的電平觸也稱為碼型觸發(fā)。3.定時(shí)觸發(fā)定時(shí)觸發(fā) 定時(shí)觸發(fā)包括脈寬觸發(fā)、延遲觸

23、發(fā)等。定時(shí)觸發(fā)包括脈寬觸發(fā)、延遲觸發(fā)等。 脈寬觸發(fā)即某一信號(hào)脈寬觸發(fā)即某一信號(hào)出現(xiàn)寬度大于出現(xiàn)寬度大于(小于或等于小于或等于)指定寬度的脈沖信號(hào)時(shí)產(chǎn)生觸發(fā)；指定寬度的脈沖信號(hào)時(shí)產(chǎn)生觸發(fā)；延遲觸發(fā)指在數(shù)據(jù)流中檢測(cè)到特定觸發(fā)字的時(shí)候并不產(chǎn)生觸發(fā)延遲觸發(fā)指在數(shù)據(jù)流中檢測(cè)到特定觸發(fā)字的時(shí)候并不產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，而是等待指定的延時(shí)之后再產(chǎn)生觸發(fā)。延遲觸發(fā)有兩種，信號(hào)，而是等待指定的延時(shí)之后再產(chǎn)生觸發(fā)。延遲觸發(fā)有兩種，一種是觸發(fā)字到來(lái)時(shí)延時(shí)后觸發(fā)，即在從檢測(cè)到觸發(fā)字開(kāi)始計(jì)一種是觸發(fā)字到來(lái)時(shí)延時(shí)后觸發(fā)，即在從檢測(cè)到觸發(fā)字開(kāi)始計(jì)時(shí)到延時(shí)結(jié)束；另一種是觸發(fā)字結(jié)束延時(shí)后觸發(fā)，即在檢測(cè)到時(shí)到延時(shí)結(jié)束；另一種是觸發(fā)字結(jié)束

24、延時(shí)后觸發(fā)，即在檢測(cè)到的觸發(fā)字結(jié)束后開(kāi)始計(jì)時(shí)到延時(shí)結(jié)束。的觸發(fā)字結(jié)束后開(kāi)始計(jì)時(shí)到延時(shí)結(jié)束。4.碼型觸發(fā)碼型觸發(fā) 碼型觸發(fā)包括總線數(shù)據(jù)字觸發(fā)、隊(duì)列觸發(fā)等。總線數(shù)據(jù)字觸發(fā)是碼型觸發(fā)包括總線數(shù)據(jù)字觸發(fā)、隊(duì)列觸發(fā)等。總線數(shù)據(jù)字觸發(fā)是指總線上出現(xiàn)特定數(shù)據(jù)字時(shí)候產(chǎn)生觸發(fā)。邏輯分析儀總線觸發(fā)數(shù)指總線上出現(xiàn)特定數(shù)據(jù)字時(shí)候產(chǎn)生觸發(fā)。邏輯分析儀總線觸發(fā)數(shù)據(jù)可用二進(jìn)制、十進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制甚至據(jù)可用二進(jìn)制、十進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制甚至ASCII字符設(shè)置。字符設(shè)置。例如在數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，某寄存器的設(shè)置出現(xiàn)錯(cuò)誤，可利用特定例如在數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，某寄存器的設(shè)置出現(xiàn)錯(cuò)誤，可利用特定寄存器的地址作為總線數(shù)據(jù)觸發(fā)條件，以捕

25、捉對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，即可寄存器的地址作為總線數(shù)據(jù)觸發(fā)條件，以捕捉對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，即可查看該錯(cuò)誤是否是由于發(fā)送錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)引起的。而隊(duì)列觸發(fā)是指查看該錯(cuò)誤是否是由于發(fā)送錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)引起的。而隊(duì)列觸發(fā)是指總線上出現(xiàn)一連串指定的數(shù)據(jù)字并按順序依次傳輸時(shí)產(chǎn)生觸發(fā)。總線上出現(xiàn)一連串指定的數(shù)據(jù)字并按順序依次傳輸時(shí)產(chǎn)生觸發(fā)。5.組合觸發(fā)組合觸發(fā) 通過(guò)將不同輸入信號(hào)分別設(shè)置為上述兩種以上的觸發(fā)方式從而實(shí)通過(guò)將不同輸入信號(hào)分別設(shè)置為上述兩種以上的觸發(fā)方式從而實(shí)現(xiàn)組合觸發(fā)，如希望觀測(cè)微控制器對(duì)外部現(xiàn)組合觸發(fā)，如希望觀測(cè)微控制器對(duì)外部RAM的的FF01地址單元地址單元的寫(xiě)入操作過(guò)程，那么可以設(shè)置的寫(xiě)入操作過(guò)程，那么可以設(shè)置WR寫(xiě)

26、信號(hào)為下降沿觸發(fā)，地址寫(xiě)信號(hào)為下降沿觸發(fā)，地址總線為總線為FF01的碼型觸發(fā)。通過(guò)靈活的選擇不同的輸入信號(hào)處于的碼型觸發(fā)。通過(guò)靈活的選擇不同的輸入信號(hào)處于不同的觸發(fā)方式，可方便的觀測(cè)到相應(yīng)的目標(biāo)信號(hào)。不同的觸發(fā)方式，可方便的觀測(cè)到相應(yīng)的目標(biāo)信號(hào)。6協(xié)議觸發(fā)協(xié)議觸發(fā) 7.高級(jí)觸發(fā)高級(jí)觸發(fā) 隨著邏輯分析儀的功能不斷完善，協(xié)議分析與觸發(fā)在現(xiàn)代的數(shù)字隨著邏輯分析儀的功能不斷完善，協(xié)議分析與觸發(fā)在現(xiàn)代的數(shù)字設(shè)計(jì)中得到飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。協(xié)議觸發(fā)是協(xié)議分析的伴隨產(chǎn)設(shè)計(jì)中得到飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。協(xié)議觸發(fā)是協(xié)議分析的伴隨產(chǎn)物，是根據(jù)某一特定的協(xié)議（如物，是根據(jù)某一特定的協(xié)議（如UART、SPI、I2C、1-W

27、ire、USB、CAN等常用總線協(xié)議）的一個(gè)特定觸發(fā)字而進(jìn)行的觸發(fā)，等常用總線協(xié)議）的一個(gè)特定觸發(fā)字而進(jìn)行的觸發(fā)，協(xié)議觸發(fā)能夠充分利用有限的觸發(fā)深度和存儲(chǔ)空間，同時(shí)提供更協(xié)議觸發(fā)能夠充分利用有限的觸發(fā)深度和存儲(chǔ)空間，同時(shí)提供更多更可靠的觸發(fā)，為快速發(fā)現(xiàn)和定位錯(cuò)誤提供了有效的工具。協(xié)多更可靠的觸發(fā)，為快速發(fā)現(xiàn)和定位錯(cuò)誤提供了有效的工具。協(xié)議分析一般包含協(xié)議解碼、協(xié)議錯(cuò)誤識(shí)別和協(xié)議信息提示三個(gè)部議分析一般包含協(xié)議解碼、協(xié)議錯(cuò)誤識(shí)別和協(xié)議信息提示三個(gè)部分組成。分組成。高級(jí)觸發(fā)也稱為流程觸發(fā)，可隨意設(shè)置觸發(fā)條件，且可以多級(jí)高級(jí)觸發(fā)也稱為流程觸發(fā)，可隨意設(shè)置觸發(fā)條件，且可以多級(jí)級(jí)聯(lián)，最終實(shí)現(xiàn)觸發(fā)采樣，通

28、過(guò)該觸發(fā)方式可有效利用邏輯分級(jí)聯(lián)，最終實(shí)現(xiàn)觸發(fā)采樣，通過(guò)該觸發(fā)方式可有效利用邏輯分析儀有限的存儲(chǔ)深度，并加快對(duì)錯(cuò)誤波形的定位，從而使電路析儀有限的存儲(chǔ)深度，并加快對(duì)錯(cuò)誤波形的定位，從而使電路調(diào)試事半功倍。調(diào)試事半功倍。9.2.4 邏輯分析儀的數(shù)據(jù)捕獲和存儲(chǔ)邏輯分析儀的數(shù)據(jù)捕獲和存儲(chǔ) 1.輸入探頭輸入探頭 若高于閾值則輸出為邏輯若高于閾值則輸出為邏輯“1”，反之則為邏輯，反之則為邏輯“0”。為檢測(cè)不。為檢測(cè)不同邏輯電平的數(shù)字系統(tǒng)（如同邏輯電平的數(shù)字系統(tǒng)（如TTL、CMOS、ECL等），門(mén)限電等），門(mén)限電平可以調(diào)節(jié)，一般是平可以調(diào)節(jié)，一般是-10+10V。 探 頭 相探 頭 相片片2.數(shù)據(jù)捕獲數(shù)據(jù)

29、捕獲 從數(shù)據(jù)探頭得到的信號(hào)，經(jīng)電平轉(zhuǎn)換后，在采樣時(shí)鐘的作用下，從數(shù)據(jù)探頭得到的信號(hào)，經(jīng)電平轉(zhuǎn)換后，在采樣時(shí)鐘的作用下，經(jīng)采樣電路采樣并存入高速存儲(chǔ)器，這種將被測(cè)信號(hào)進(jìn)行采樣經(jīng)采樣電路采樣并存入高速存儲(chǔ)器，這種將被測(cè)信號(hào)進(jìn)行采樣并存入存儲(chǔ)器的過(guò)程就稱為數(shù)據(jù)的捕獲。并存入存儲(chǔ)器的過(guò)程就稱為數(shù)據(jù)的捕獲。用用D觸發(fā)器則可完成這個(gè)采樣過(guò)程觸發(fā)器則可完成這個(gè)采樣過(guò)程CPCPQQ端端DD端端D D觸觸發(fā)器發(fā)器Q Q端端DD端端CPCP捕獲采樣方式捕獲采樣方式 分：分：同步采樣同步采樣-采用外部被測(cè)系統(tǒng)時(shí)鐘作采樣時(shí)鐘的采樣方式；采用外部被測(cè)系統(tǒng)時(shí)鐘作采樣時(shí)鐘的采樣方式； 異步采樣異步采樣-用邏輯分析儀內(nèi)部產(chǎn)生

30、的時(shí)鐘對(duì)被測(cè)系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)用邏輯分析儀內(nèi)部產(chǎn)生的時(shí)鐘對(duì)被測(cè)系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣的方式進(jìn)行采樣的方式 ，內(nèi)部時(shí)鐘頻率一般較被測(cè)系統(tǒng)高得多，這樣使，內(nèi)部時(shí)鐘頻率一般較被測(cè)系統(tǒng)高得多，這樣使單位時(shí)間內(nèi)的信息量增多，提高了分辨力，從而顯示的數(shù)據(jù)更精單位時(shí)間內(nèi)的信息量增多，提高了分辨力，從而顯示的數(shù)據(jù)更精確，可以檢測(cè)出波形中的確，可以檢測(cè)出波形中的“毛刺毛刺”干擾。干擾。 。 外部系統(tǒng)時(shí)鐘外部系統(tǒng)時(shí)鐘內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘同步采樣效果同步采樣效果異步采樣效果異步采樣效果被測(cè)信號(hào)數(shù)據(jù)被測(cè)信號(hào)數(shù)據(jù)3.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 邏輯分析儀的存儲(chǔ)器主要有邏輯分析儀的存儲(chǔ)器主要有移位寄存器移位寄存器和和隨機(jī)存儲(chǔ)器（隨

31、機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）兩種。移位寄存器每存入一個(gè)新數(shù)據(jù)，以前存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)就移位兩種。移位寄存器每存入一個(gè)新數(shù)據(jù)，以前存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)就移位一次，待存滿時(shí)最早存入的數(shù)據(jù)就被移出。隨機(jī)存儲(chǔ)器是按寫(xiě)一次，待存滿時(shí)最早存入的數(shù)據(jù)就被移出。隨機(jī)存儲(chǔ)器是按寫(xiě)地址計(jì)數(shù)器規(guī)定的地址向地址計(jì)數(shù)器規(guī)定的地址向RAM中寫(xiě)入數(shù)據(jù)。每當(dāng)寫(xiě)時(shí)鐘到來(lái)時(shí)，中寫(xiě)入數(shù)據(jù)。每當(dāng)寫(xiě)時(shí)鐘到來(lái)時(shí)，計(jì)數(shù)值加計(jì)數(shù)值加1，并循環(huán)計(jì)數(shù)。因而在存儲(chǔ)器存滿以后，新的數(shù)據(jù)將，并循環(huán)計(jì)數(shù)。因而在存儲(chǔ)器存滿以后，新的數(shù)據(jù)將覆蓋舊的數(shù)據(jù)。可見(jiàn)這兩種存儲(chǔ)器都是覆蓋舊的數(shù)據(jù)。可見(jiàn)這兩種存儲(chǔ)器都是以先入先出的方式存儲(chǔ)以先入先出的方式存儲(chǔ)的。的。 9.2.5 邏輯分析儀的顯示

32、邏輯分析儀的顯示1.波形顯示波形顯示 它是定時(shí)分析最基本的顯示方式，它將各通道采集的數(shù)據(jù)按通它是定時(shí)分析最基本的顯示方式，它將各通道采集的數(shù)據(jù)按通道道以偽方波形式顯示出來(lái)以偽方波形式顯示出來(lái)，顯示出來(lái)的波形與示波器不同，它顯示出來(lái)的波形與示波器不同，它不代表信號(hào)的真實(shí)波形，只代表采樣時(shí)刻信號(hào)的狀態(tài)。不代表信號(hào)的真實(shí)波形，只代表采樣時(shí)刻信號(hào)的狀態(tài)。波形顯示是一種多通道信號(hào)詳細(xì)視圖，允許您查看捕獲的所有波形顯示是一種多通道信號(hào)詳細(xì)視圖，允許您查看捕獲的所有信號(hào)的時(shí)間關(guān)系，在很大程度上與示波器的顯示波形類(lèi)似。圖信號(hào)的時(shí)間關(guān)系，在很大程度上與示波器的顯示波形類(lèi)似。圖9.16是一個(gè)定時(shí)分析的波形顯示圖，

33、顯示窗口中一般有兩個(gè)時(shí)是一個(gè)定時(shí)分析的波形顯示圖，顯示窗口中一般有兩個(gè)時(shí)標(biāo)標(biāo)M1和和M2，利用它可以測(cè)量?jī)蓚€(gè)信號(hào)跳變沿之間的時(shí)間，甚，利用它可以測(cè)量?jī)蓚€(gè)信號(hào)跳變沿之間的時(shí)間，甚至可以自定義加入新的時(shí)標(biāo)。至可以自定義加入新的時(shí)標(biāo)。2. 列表顯示列表顯示 它常用于狀態(tài)分析時(shí)的數(shù)據(jù)顯示，它是將數(shù)據(jù)以列表方式顯示它常用于狀態(tài)分析時(shí)的數(shù)據(jù)顯示，它是將數(shù)據(jù)以列表方式顯示出來(lái)，數(shù)據(jù)可以顯示為二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制、十進(jìn)制以出來(lái)，數(shù)據(jù)可以顯示為二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制、十進(jìn)制以及及 ASCll碼等形式。圖碼等形式。圖9.15將將每個(gè)探頭的數(shù)據(jù)按照采樣順序以每個(gè)探頭的數(shù)據(jù)按照采樣順序以十六進(jìn)制方式顯示出來(lái)十六

34、進(jìn)制方式顯示出來(lái)，移動(dòng)光標(biāo)可以觀察捕獲的所有數(shù)據(jù)，移動(dòng)光標(biāo)可以觀察捕獲的所有數(shù)據(jù)，方便地觀測(cè)分析被測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流。方便地觀測(cè)分析被測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流。 3.反匯編顯示反匯編顯示 在對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試分析，特別是軟件測(cè)試時(shí)，通過(guò)觀察數(shù)據(jù)列表中的在對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試分析，特別是軟件測(cè)試時(shí)，通過(guò)觀察數(shù)據(jù)列表中的數(shù)據(jù)流來(lái)分析系統(tǒng)工作很不方便。多數(shù)邏輯分析儀提供了另一種有效的顯示數(shù)據(jù)流來(lái)分析系統(tǒng)工作很不方便。多數(shù)邏輯分析儀提供了另一種有效的顯示方式，即反匯編方式。它是將采集到的總線數(shù)據(jù)（指令的機(jī)器碼）按照被測(cè)方式，即反匯編方式。它是將采集到的總線數(shù)據(jù)（指令的機(jī)器碼）按照被測(cè)的微處理器系統(tǒng)的指令系統(tǒng)進(jìn)行反

35、匯編，然后將反匯編后的匯編程序以指令的微處理器系統(tǒng)的指令系統(tǒng)進(jìn)行反匯編，然后將反匯編后的匯編程序以指令助記符的方式顯示出來(lái)，這樣可以方便地觀察指令流，分析程序運(yùn)行情況。助記符的方式顯示出來(lái)，這樣可以方便地觀察指令流，分析程序運(yùn)行情況。圖圖9.18是將某微機(jī)系統(tǒng)總線數(shù)據(jù)采集后，按照其指令系統(tǒng)反匯編的結(jié)果。是將某微機(jī)系統(tǒng)總線數(shù)據(jù)采集后，按照其指令系統(tǒng)反匯編的結(jié)果。4.圖形顯示圖形顯示 圖形顯示是將屏幕圖形顯示是將屏幕X、Y方向分別作為時(shí)間軸和數(shù)據(jù)軸進(jìn)行顯示的方向分別作為時(shí)間軸和數(shù)據(jù)軸進(jìn)行顯示的一種方式，圖一種方式，圖9.19是邏輯分析儀在雷達(dá)測(cè)試中的是邏輯分析儀在雷達(dá)測(cè)試中的XY顯示方式。顯示方式

36、。 5.協(xié)議顯示利用邏輯分析儀的協(xié)議分析功能可實(shí)現(xiàn)協(xié)議數(shù)據(jù)幀的隊(duì)列觸發(fā)，所利用邏輯分析儀的協(xié)議分析功能可實(shí)現(xiàn)協(xié)議數(shù)據(jù)幀的隊(duì)列觸發(fā)，所謂協(xié)議數(shù)據(jù)幀，就是經(jīng)過(guò)插件解碼后的數(shù)據(jù)組合成一個(gè)觸發(fā)數(shù)據(jù)隊(duì)謂協(xié)議數(shù)據(jù)幀，就是經(jīng)過(guò)插件解碼后的數(shù)據(jù)組合成一個(gè)觸發(fā)數(shù)據(jù)隊(duì)列。如圖列。如圖9.20所示，是所示，是I2C協(xié)議的解碼圖，利用協(xié)議顯示的波形圖協(xié)議的解碼圖，利用協(xié)議顯示的波形圖可直觀的得到數(shù)據(jù)包依次是可直觀的得到數(shù)據(jù)包依次是0 xF0，0 x00，0 x01，0 x02，0 x03等，等，通過(guò)特定的協(xié)議觸發(fā)，即可得到相應(yīng)的協(xié)議顯示的數(shù)據(jù)幀，方便了通過(guò)特定的協(xié)議觸發(fā)，即可得到相應(yīng)的協(xié)議顯示的數(shù)據(jù)幀，方便了用戶進(jìn)行

37、相關(guān)協(xié)議的開(kāi)發(fā)與調(diào)試。用戶進(jìn)行相關(guān)協(xié)議的開(kāi)發(fā)與調(diào)試。圖圖9.18 I2C協(xié)議的解碼圖協(xié)議的解碼圖 9.2.6 邏輯分析儀的主要技術(shù)指標(biāo)及發(fā)展趨勢(shì)邏輯分析儀的主要技術(shù)指標(biāo)及發(fā)展趨勢(shì) 1.邏輯分析儀的邏輯分析儀的主要技術(shù)指標(biāo)主要技術(shù)指標(biāo) （1）采樣通道數(shù)）采樣通道數(shù) 邏輯分析儀信號(hào)輸入通道主要包括數(shù)據(jù)通道和時(shí)鐘通道，通道越邏輯分析儀信號(hào)輸入通道主要包括數(shù)據(jù)通道和時(shí)鐘通道，通道越多，可以同時(shí)觀測(cè)的信號(hào)就越多。多，可以同時(shí)觀測(cè)的信號(hào)就越多。（2）最大定時(shí)采樣率）最大定時(shí)采樣率 在定時(shí)分析時(shí)，要有足夠的定時(shí)分辨率，就應(yīng)當(dāng)有足夠高的定時(shí)在定時(shí)分析時(shí)，要有足夠的定時(shí)分辨率，就應(yīng)當(dāng)有足夠高的定時(shí)采樣率，定時(shí)采

38、樣率越高，得到的波形結(jié)果越精細(xì)。如致遠(yuǎn)采樣率，定時(shí)采樣率越高，得到的波形結(jié)果越精細(xì)。如致遠(yuǎn)LAB6503邏輯分析儀最大定時(shí)采樣率為邏輯分析儀最大定時(shí)采樣率為1GHz，高速定時(shí)采樣可，高速定時(shí)采樣可達(dá)達(dá)5GHz，其時(shí)間分辨率達(dá)，其時(shí)間分辨率達(dá)200ps。 （3）最大狀態(tài)采樣率）最大狀態(tài)采樣率 在進(jìn)行狀態(tài)分析時(shí)，邏輯分析儀采樣時(shí)鐘使用外部輸入時(shí)鐘，在在進(jìn)行狀態(tài)分析時(shí)，邏輯分析儀采樣時(shí)鐘使用外部輸入時(shí)鐘，在外部時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行數(shù)據(jù)的采樣，外部輸入時(shí)鐘的最高頻率決外部時(shí)鐘的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行數(shù)據(jù)的采樣，外部輸入時(shí)鐘的最高頻率決定了邏輯分析儀的最高狀態(tài)采樣率。定了邏輯分析儀的最高狀態(tài)采樣率。（4）存儲(chǔ)深度）存儲(chǔ)

39、深度存儲(chǔ)深度即存儲(chǔ)容量，是指邏輯分析儀能夠連續(xù)保存采樣點(diǎn)的數(shù)量，存儲(chǔ)深度即存儲(chǔ)容量，是指邏輯分析儀能夠連續(xù)保存采樣點(diǎn)的數(shù)量，存儲(chǔ)深度越大能夠觀察的時(shí)間就越長(zhǎng)，但由于高速存儲(chǔ)器的價(jià)格都存儲(chǔ)深度越大能夠觀察的時(shí)間就越長(zhǎng)，但由于高速存儲(chǔ)器的價(jià)格都比較高，直接影響邏輯分析儀的成本。一般以每個(gè)通道可以存儲(chǔ)的比較高，直接影響邏輯分析儀的成本。一般以每個(gè)通道可以存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)位數(shù)表示，單位為比特，一般為幾十?dāng)?shù)據(jù)位數(shù)表示，單位為比特，一般為幾十Kb到幾十到幾十Mb。（5）觸發(fā)方式）觸發(fā)方式 相比示波器，邏輯分析儀提供了豐富的觸發(fā)模式，一般有邊沿觸發(fā)、相比示波器，邏輯分析儀提供了豐富的觸發(fā)模式，一般有邊沿觸發(fā)、電平

40、觸發(fā)、定時(shí)觸發(fā)、碼型觸發(fā)、組合觸發(fā)、協(xié)議觸發(fā)和高級(jí)觸發(fā)電平觸發(fā)、定時(shí)觸發(fā)、碼型觸發(fā)、組合觸發(fā)、協(xié)議觸發(fā)和高級(jí)觸發(fā)等模式。等模式。（6）輸入電平變化范圍）輸入電平變化范圍輸入電平變化范圍越大，可測(cè)試的數(shù)字系統(tǒng)邏輯電平種類(lèi)越多，一輸入電平變化范圍越大，可測(cè)試的數(shù)字系統(tǒng)邏輯電平種類(lèi)越多，一般支持般支持TTL、CMOS、ECL、PECL、LVPECL及用戶自定義電平等。及用戶自定義電平等。（7）分析功能）分析功能 邏輯分析儀對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行時(shí)序和狀態(tài)的分析能力，主要包括針對(duì)邏輯分析儀對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行時(shí)序和狀態(tài)的分析能力，主要包括針對(duì)UART、SPI、I2C、1-Wire、USB、CAN、ModBus等的總

41、線分析等的總線分析和和SD卡、卡、CF卡等及其他高層協(xié)議的分析，針對(duì)處理器的反匯編分卡等及其他高層協(xié)議的分析，針對(duì)處理器的反匯編分析等功能。析等功能。 2邏輯分析儀的發(fā)展趨勢(shì)邏輯分析儀的發(fā)展趨勢(shì) 定時(shí)分析與狀態(tài)分析結(jié)合在一起，定時(shí)分析與狀態(tài)分析結(jié)合在一起，分析速率、通道數(shù)等技術(shù)分析速率、通道數(shù)等技術(shù) 指標(biāo)也不斷提高。指標(biāo)也不斷提高。 分析速率更快。分析時(shí)間更長(zhǎng)，分析速率更快。分析時(shí)間更長(zhǎng)，因此要求因此要求存儲(chǔ)深度更大存儲(chǔ)深度更大，超，超 過(guò)過(guò)2MB通道，甚至幾十通道，甚至幾十MB通道。通道。 加強(qiáng)數(shù)據(jù)處理分析功能，加強(qiáng)數(shù)據(jù)處理分析功能，不僅能進(jìn)行反匯編源代碼顯示，有不僅能進(jìn)行反匯編源代碼顯示，

42、有 的還可以進(jìn)行高級(jí)語(yǔ)言的源程序顯示；采用時(shí)間直方圖監(jiān)測(cè)的還可以進(jìn)行高級(jí)語(yǔ)言的源程序顯示；采用時(shí)間直方圖監(jiān)測(cè) 程序各模塊的執(zhí)行時(shí)間，分析程序效率；用地址直方圖監(jiān)測(cè)程序各模塊的執(zhí)行時(shí)間，分析程序效率；用地址直方圖監(jiān)測(cè) 程序模塊活動(dòng)情況，分析系統(tǒng)資源利用率。程序模塊活動(dòng)情況，分析系統(tǒng)資源利用率。 與時(shí)域測(cè)試儀器示波器的結(jié)合，與時(shí)域測(cè)試儀器示波器的結(jié)合，邏輯分析儀只能進(jìn)行邏輯時(shí)邏輯分析儀只能進(jìn)行邏輯時(shí) 序分析，示波器能夠觀察波形，將兩者集成在一起構(gòu)成混合序分析，示波器能夠觀察波形，將兩者集成在一起構(gòu)成混合 信號(hào)分析儀，以實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的測(cè)試分析能力。信號(hào)分析儀，以實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的測(cè)試分析能力。 向邏輯分析向邏輯

43、分析系統(tǒng)系統(tǒng)方向發(fā)展，方向發(fā)展，邏輯分析系統(tǒng)包含邏輯分析系統(tǒng)包含測(cè)量部分測(cè)量部分和和控控 制部分制部分，其中測(cè)量部分包括：邏輯定時(shí)分析儀、邏輯狀態(tài)分，其中測(cè)量部分包括：邏輯定時(shí)分析儀、邏輯狀態(tài)分 析儀、數(shù)據(jù)發(fā)生器、模擬記錄器（示波器），而控制部分包括析儀、數(shù)據(jù)發(fā)生器、模擬記錄器（示波器），而控制部分包括 顯示、接口、數(shù)據(jù)處理等，實(shí)際上控制部分是由微機(jī)系統(tǒng)完成。顯示、接口、數(shù)據(jù)處理等，實(shí)際上控制部分是由微機(jī)系統(tǒng)完成。 表表9.2 目前主流邏輯分析儀的主要技術(shù)特性目前主流邏輯分析儀的主要技術(shù)特性類(lèi)別類(lèi)別型號(hào)型號(hào)定時(shí)采樣定時(shí)采樣率率高速定時(shí)高速定時(shí)采樣率采樣率狀態(tài)采樣狀態(tài)采樣率率數(shù)據(jù)通道數(shù)據(jù)通道數(shù)數(shù)

44、最大支持存儲(chǔ)最大支持存儲(chǔ)深度深度獨(dú)立式邏輯分析儀獨(dú)立式邏輯分析儀數(shù)英數(shù)英SA8320100MHz35MHz32256Kb/每通道每通道獨(dú)立式邏輯分析儀獨(dú)立式邏輯分析儀OItek OLA2032B250MHz200MHz32512kb/每通道每通道獨(dú)立式邏輯分析儀獨(dú)立式邏輯分析儀安捷倫安捷倫16823A1GHz4GHz450MHz10232M獨(dú)立式邏輯分析儀獨(dú)立式邏輯分析儀泰克泰克TLA62042GHz8GHz450MHz136128Mb/每通道每通道模塊化邏輯分析儀模塊化邏輯分析儀安捷倫安捷倫16910A1GHz4GHz500MHz10232M模塊化邏輯分析儀模塊化邏輯分析儀泰克泰克TLA7B

45、B46.4GHz50GHz1.4GHz136128Mb/每通道每通道虛擬邏輯分析儀虛擬邏輯分析儀孕龍?jiān)旋圠AP-C(322000)200MHz100MHz322Mb/每通道每通道虛擬邏輯分析儀虛擬邏輯分析儀致遠(yuǎn)致遠(yuǎn)LAB7504500MHz5GHz250MHz3464Mb/每通道每通道 結(jié)構(gòu)一般采用嵌入式結(jié)構(gòu)一般采用嵌入式PC為硬件平臺(tái)，軟件以為硬件平臺(tái)，軟件以Windows為為 平臺(tái)平臺(tái)，非常方便擴(kuò)展和儀器的多樣化，配以數(shù)字發(fā)生器模，非常方便擴(kuò)展和儀器的多樣化，配以數(shù)字發(fā)生器模 塊和數(shù)字存儲(chǔ)示波器模塊，即可構(gòu)成集激勵(lì)源與測(cè)量?jī)x器塊和數(shù)字存儲(chǔ)示波器模塊，即可構(gòu)成集激勵(lì)源與測(cè)量?jī)x器 于一體的邏輯

46、分析系統(tǒng)。于一體的邏輯分析系統(tǒng)。 9.2.7 邏輯分析儀的應(yīng)用邏輯分析儀的應(yīng)用 邏輯分析儀檢測(cè)被測(cè)系統(tǒng)，是用邏輯分析儀的探頭檢測(cè)被測(cè)系邏輯分析儀檢測(cè)被測(cè)系統(tǒng)，是用邏輯分析儀的探頭檢測(cè)被測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流，通過(guò)對(duì)特定數(shù)據(jù)流的觀察分析，進(jìn)行軟硬件的故統(tǒng)的數(shù)據(jù)流，通過(guò)對(duì)特定數(shù)據(jù)流的觀察分析，進(jìn)行軟硬件的故障診斷。障診斷。 1.邏輯分析儀在低速信號(hào)時(shí)序分析中的應(yīng)用邏輯分析儀在低速信號(hào)時(shí)序分析中的應(yīng)用LCD在嵌入系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，操作時(shí)序簡(jiǎn)單，一般用微控制器完成在嵌入系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，操作時(shí)序簡(jiǎn)單，一般用微控制器完成讀寫(xiě)操作，如圖讀寫(xiě)操作，如圖 9.19所示是常見(jiàn)所示是常見(jiàn)LCD模塊的讀操作時(shí)序圖，模塊的讀操作

47、時(shí)序圖，TAS為為RS、R/W信號(hào)建立時(shí)間，信號(hào)建立時(shí)間，TAS10ns；TAH為為RS、R/W信號(hào)保持信號(hào)保持時(shí)間，時(shí)間，TAH20ns；TDDR是數(shù)據(jù)延遲時(shí)間，是數(shù)據(jù)延遲時(shí)間，TDDR260ns。圖圖9.19 LCD模塊讀操作時(shí)序圖模塊讀操作時(shí)序圖利用致遠(yuǎn)邏輯分析儀利用致遠(yuǎn)邏輯分析儀LA1432獲取的獲取的LCD模塊實(shí)際時(shí)序圖如圖模塊實(shí)際時(shí)序圖如圖9.20所示，根據(jù)波形可測(cè)得所示，根據(jù)波形可測(cè)得TAS=38ns, TDDR=56ns，都符合數(shù)據(jù)手，都符合數(shù)據(jù)手冊(cè)的時(shí)序要求，但是冊(cè)的時(shí)序要求，但是TAH=4ns，并不符合，并不符合TAH20ns的時(shí)序要求。的時(shí)序要求。雖然雖然LCD模塊可能正

48、常工作，但實(shí)際上存在時(shí)序不滿足要求的隱模塊可能正常工作，但實(shí)際上存在時(shí)序不滿足要求的隱患，一旦工作環(huán)境發(fā)生改變，可能會(huì)出現(xiàn)顯示故障。患，一旦工作環(huán)境發(fā)生改變，可能會(huì)出現(xiàn)顯示故障。時(shí)序問(wèn)題對(duì)于許多嵌入式設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)是相當(dāng)常見(jiàn)的，故障排時(shí)序問(wèn)題對(duì)于許多嵌入式設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)是相當(dāng)常見(jiàn)的，故障排除可能是一個(gè)耗時(shí)的任務(wù)。只有全面了解被測(cè)電路的工作除可能是一個(gè)耗時(shí)的任務(wù)。只有全面了解被測(cè)電路的工作原理和時(shí)序要求，并正確選擇邏輯分析儀采樣率和觸發(fā)方原理和時(shí)序要求，并正確選擇邏輯分析儀采樣率和觸發(fā)方式才能確保捕捉到正確的信號(hào)，快速找到時(shí)序隱患和問(wèn)題，式才能確保捕捉到正確的信號(hào)，快速找到時(shí)序隱患和問(wèn)題，從而簡(jiǎn)化和加快電路

49、設(shè)計(jì)與調(diào)試進(jìn)程。從而簡(jiǎn)化和加快電路設(shè)計(jì)與調(diào)試進(jìn)程。2.邏輯分析儀在邏輯分析儀在UART協(xié)議分析中的應(yīng)用協(xié)議分析中的應(yīng)用邏輯分析儀軟件邏輯分析儀軟件UART協(xié)議分析按照標(biāo)準(zhǔn)的串行傳輸協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，支持波特率、數(shù)據(jù)幀協(xié)議分析按照標(biāo)準(zhǔn)的串行傳輸協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，支持波特率、數(shù)據(jù)幀位數(shù)（位數(shù)（58位）、停止位位）、停止位(1或或2位位)和校驗(yàn)位的設(shè)置，可分別對(duì)和校驗(yàn)位的設(shè)置，可分別對(duì)RXD引腳和引腳和TXD引腳，或同時(shí)對(duì)兩引腳，或同時(shí)對(duì)兩個(gè)引腳的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼分析，圖個(gè)引腳的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼分析，圖9.21為致遠(yuǎn)為致遠(yuǎn)LA系列邏輯分析儀的系列邏輯分析儀的UART 總線解碼設(shè)置界面，在實(shí)總線解碼設(shè)置界

50、面，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，邏輯分析儀的采樣頻率至少為際應(yīng)用時(shí)，邏輯分析儀的采樣頻率至少為UART波特率的波特率的10倍，這樣減少采樣偏差的影響，可獲倍，這樣減少采樣偏差的影響，可獲得比較理想的解碼效果。得比較理想的解碼效果。圖圖9.22 UART發(fā)送數(shù)據(jù)解碼波形圖發(fā)送數(shù)據(jù)解碼波形圖圖圖9.22為為L(zhǎng)A1432邏輯分析儀采集邏輯分析儀采集UART發(fā)送的數(shù)據(jù)，并利用發(fā)送的數(shù)據(jù)，并利用UART總線分析插件對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析解碼，解碼數(shù)據(jù)為總線分析插件對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析解碼，解碼數(shù)據(jù)為“Hello World！”。9.3 可測(cè)試性設(shè)計(jì)（簡(jiǎn)介）可測(cè)試性設(shè)計(jì)（簡(jiǎn)介）9.3.1 概述概述隨著超大規(guī)模集成隨著

51、超大規(guī)模集成(VLSI)芯片的芯片的集成度越來(lái)越高集成度越來(lái)越高，而供外部測(cè)，而供外部測(cè)試的引腳卻相對(duì)很少，試的引腳卻相對(duì)很少，測(cè)試越來(lái)越困難測(cè)試越來(lái)越困難，使芯片測(cè)試要付出比，使芯片測(cè)試要付出比芯片的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)更高的代價(jià)。為此，人們開(kāi)始認(rèn)識(shí)到，芯片的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)更高的代價(jià)。為此，人們開(kāi)始認(rèn)識(shí)到，傳統(tǒng)傳統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員主要考慮系統(tǒng)的邏輯功能，而測(cè)試人員再根據(jù)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員主要考慮系統(tǒng)的邏輯功能，而測(cè)試人員再根據(jù)已設(shè)計(jì)好的系統(tǒng)來(lái)研究測(cè)試方法，這種狀況會(huì)使測(cè)試的開(kāi)銷(xiāo)在已設(shè)計(jì)好的系統(tǒng)來(lái)研究測(cè)試方法，這種狀況會(huì)使測(cè)試的開(kāi)銷(xiāo)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中占有的比例急劇增長(zhǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中占有的比例急劇增長(zhǎng)，因而測(cè)試問(wèn)題不再是個(gè)附

52、屬，因而測(cè)試問(wèn)題不再是個(gè)附屬的次要問(wèn)題，根本的的次要問(wèn)題，根本的解決方法解決方法是是在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)就要同時(shí)考在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)就要同時(shí)考慮到測(cè)試的需求，以提高系統(tǒng)的可測(cè)試性，這就是可測(cè)性設(shè)計(jì)慮到測(cè)試的需求，以提高系統(tǒng)的可測(cè)試性，這就是可測(cè)性設(shè)計(jì)。 可測(cè)性設(shè)計(jì)要研究的可測(cè)性設(shè)計(jì)要研究的主要問(wèn)題主要問(wèn)題是：什么樣的結(jié)構(gòu)容易作故障診是：什么樣的結(jié)構(gòu)容易作故障診斷；什么樣的系統(tǒng)，測(cè)試時(shí)所用的測(cè)試矢量既數(shù)量少，產(chǎn)生起斷；什么樣的系統(tǒng)，測(cè)試時(shí)所用的測(cè)試矢量既數(shù)量少，產(chǎn)生起來(lái)又比較方便；測(cè)試點(diǎn)和激勵(lì)點(diǎn)設(shè)置在什么地方，設(shè)置多少，來(lái)又比較方便；測(cè)試點(diǎn)和激勵(lì)點(diǎn)設(shè)置在什么地方，設(shè)置多少，才能使測(cè)試比較方便而開(kāi)銷(xiāo)又比

53、較少等。才能使測(cè)試比較方便而開(kāi)銷(xiāo)又比較少等。 下面分別依次介紹的下面分別依次介紹的掃描設(shè)計(jì)技術(shù)、內(nèi)建自測(cè)試技術(shù)掃描設(shè)計(jì)技術(shù)、內(nèi)建自測(cè)試技術(shù)及及邊緣掃邊緣掃描測(cè)試技術(shù)描測(cè)試技術(shù)，這些技術(shù)均屬于結(jié)構(gòu)可測(cè)性設(shè)計(jì)方法。，這些技術(shù)均屬于結(jié)構(gòu)可測(cè)性設(shè)計(jì)方法。 可測(cè)試性設(shè)計(jì)（可測(cè)試性設(shè)計(jì)（DFT：Design For Testability）的目標(biāo)為：）的目標(biāo)為：（1）所設(shè)計(jì)的電路和系統(tǒng)方便進(jìn)行測(cè)試；）所設(shè)計(jì)的電路和系統(tǒng)方便進(jìn)行測(cè)試；（2）可測(cè)性設(shè)計(jì)所引起的附加硬件代價(jià)應(yīng)盡量小；）可測(cè)性設(shè)計(jì)所引起的附加硬件代價(jià)應(yīng)盡量小；（3）附加電路盡量不影響原電路的功能和性能；）附加電路盡量不影響原電路的功能和性能；（4

54、）設(shè)計(jì)方法應(yīng)具有較廣的適應(yīng)面。）設(shè)計(jì)方法應(yīng)具有較廣的適應(yīng)面。按照產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)層次，可測(cè)試性設(shè)計(jì)可以分為芯片的可測(cè)試性設(shè)按照產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)層次，可測(cè)試性設(shè)計(jì)可以分為芯片的可測(cè)試性設(shè)計(jì)、電路模塊的可測(cè)試性設(shè)計(jì)、系統(tǒng)級(jí)可測(cè)試性設(shè)計(jì)和軟件的可計(jì)、電路模塊的可測(cè)試性設(shè)計(jì)、系統(tǒng)級(jí)可測(cè)試性設(shè)計(jì)和軟件的可測(cè)試性設(shè)計(jì)等。測(cè)試性設(shè)計(jì)等。可測(cè)試性設(shè)計(jì)是指在系統(tǒng)、分系統(tǒng)、設(shè)備、組件和部件的設(shè)計(jì)過(guò)程可測(cè)試性設(shè)計(jì)是指在系統(tǒng)、分系統(tǒng)、設(shè)備、組件和部件的設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)綜合考慮并實(shí)現(xiàn)測(cè)試的可控性與可觀測(cè)性、初始化與可達(dá)中，通過(guò)綜合考慮并實(shí)現(xiàn)測(cè)試的可控性與可觀測(cè)性、初始化與可達(dá)性、機(jī)內(nèi)測(cè)試（性、機(jī)內(nèi)測(cè)試（BIT，Built-in T

55、est）以及和外部測(cè)試設(shè)備兼容性等，）以及和外部測(cè)試設(shè)備兼容性等，達(dá)到測(cè)試性要求的設(shè)計(jì)過(guò)程。達(dá)到測(cè)試性要求的設(shè)計(jì)過(guò)程。 9.3.2 可測(cè)試性設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展階段可測(cè)試性設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展階段 按可測(cè)試性機(jī)制的特點(diǎn)及出現(xiàn)時(shí)間，大體可以分為四個(gè)發(fā)展階段：按可測(cè)試性機(jī)制的特點(diǎn)及出現(xiàn)時(shí)間，大體可以分為四個(gè)發(fā)展階段：（1）第一代）第一代DFT技術(shù)：特定目標(biāo)可測(cè)試性設(shè)計(jì)技術(shù)：特定目標(biāo)可測(cè)試性設(shè)計(jì)（2）第二代）第二代DFT技術(shù)：結(jié)構(gòu)化可測(cè)試性設(shè)計(jì)技術(shù)：結(jié)構(gòu)化可測(cè)試性設(shè)計(jì)（3）第三代）第三代DFT技術(shù)：基于邊界掃描機(jī)制的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)技術(shù)：基于邊界掃描機(jī)制的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)（4）第四代）第四代DFT技術(shù)：遞階集成技術(shù)：遞階集

56、成BIT技術(shù)技術(shù)結(jié)構(gòu)化可測(cè)試性設(shè)計(jì)通常采用掃描設(shè)計(jì)和內(nèi)建自測(cè)試結(jié)構(gòu)化可測(cè)試性設(shè)計(jì)通常采用掃描設(shè)計(jì)和內(nèi)建自測(cè)試（BIST，Built-In-Self Test）的方法進(jìn)行，）的方法進(jìn)行， 邊界掃描機(jī)制提供了一種完整的、標(biāo)準(zhǔn)化的可測(cè)試邊界掃描機(jī)制提供了一種完整的、標(biāo)準(zhǔn)化的可測(cè)試性設(shè)計(jì)方法。性設(shè)計(jì)方法。 遞階集成遞階集成BIT(HIBIT：Hierarchical and Integrated Built-In Test)是一種新型的系統(tǒng)級(jí)可測(cè)試性設(shè)計(jì)策略，是一種新型的系統(tǒng)級(jí)可測(cè)試性設(shè)計(jì)策略， 9.3.2 掃描設(shè)計(jì)技術(shù)掃描設(shè)計(jì)技術(shù) 1.掃描通路法掃描通路法 掃描設(shè)計(jì)技術(shù)是解決存儲(chǔ)元件可測(cè)試性的有效方

57、法，它不掃描設(shè)計(jì)技術(shù)是解決存儲(chǔ)元件可測(cè)試性的有效方法，它不僅使時(shí)序電路的測(cè)試得到簡(jiǎn)化，而且還可使電路能夠自檢，從僅使時(shí)序電路的測(cè)試得到簡(jiǎn)化，而且還可使電路能夠自檢，從而顯著提高系統(tǒng)的可測(cè)試性。而顯著提高系統(tǒng)的可測(cè)試性。 圖圖9.23 同步時(shí)序電路的一般模型同步時(shí)序電路的一般模型圖圖9.24 一般掃描通路的設(shè)計(jì)一般掃描通路的設(shè)計(jì)掃描通路法的基本原理是把一個(gè)集成電路內(nèi)所有狀態(tài)存掃描通路法的基本原理是把一個(gè)集成電路內(nèi)所有狀態(tài)存儲(chǔ)器件串接起來(lái)組成一個(gè)移位寄存器，便于從外部地控儲(chǔ)器件串接起來(lái)組成一個(gè)移位寄存器，便于從外部地控制并直接觀察這些狀態(tài)存儲(chǔ)器件中的內(nèi)容。制并直接觀察這些狀態(tài)存儲(chǔ)器件中的內(nèi)容。 I

58、CIC1 1狀態(tài)存儲(chǔ)器狀態(tài)存儲(chǔ)器ICIC2 2狀態(tài)存儲(chǔ)器狀態(tài)存儲(chǔ)器外部檢測(cè)外部檢測(cè)狀態(tài)存儲(chǔ)器狀態(tài)存儲(chǔ)器ICIC1 1狀態(tài)存儲(chǔ)器狀態(tài)存儲(chǔ)器 大規(guī)模集成電路大規(guī)模集成電路移位寄存器移位寄存器掃描通路法原理示意圖掃描通路法原理示意圖電子靈敏掃描設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部件是串行移位寄存器，圖電子靈敏掃描設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部件是串行移位寄存器，圖9.25是移位是移位寄存器的結(jié)構(gòu)框圖，它包含兩個(gè)鎖存器寄存器的結(jié)構(gòu)框圖，它包含兩個(gè)鎖存器L1和和L2，L1是正常工作是正常工作的狀態(tài)存儲(chǔ)器件，具有系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入的狀態(tài)存儲(chǔ)器件，具有系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入D、系統(tǒng)時(shí)鐘、系統(tǒng)時(shí)鐘CLK輸入和系輸入和系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸出統(tǒng)數(shù)據(jù)輸出Y1。2.電平靈敏掃描設(shè)計(jì)電

59、平靈敏掃描設(shè)計(jì)圖圖9.25 移位寄存器結(jié)構(gòu)移位寄存器結(jié)構(gòu)9.3.3 內(nèi)建自測(cè)試技術(shù)內(nèi)建自測(cè)試技術(shù)1.概述概述 內(nèi)建自測(cè)試（內(nèi)建自測(cè)試（Built-In Self Test，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱 BIST）的）的基本思想基本思想是是將測(cè)試激勵(lì)生成和測(cè)試響應(yīng)分析集成入被測(cè)電路或系統(tǒng)中將測(cè)試激勵(lì)生成和測(cè)試響應(yīng)分析集成入被測(cè)電路或系統(tǒng)中。在。在BIST中通常使用中通常使用特征分析特征分析將大量的測(cè)試響應(yīng)壓縮成少許幾位構(gòu)將大量的測(cè)試響應(yīng)壓縮成少許幾位構(gòu)成的特征。在測(cè)試結(jié)束后，通過(guò)比較被測(cè)電路的實(shí)際特征和預(yù)成的特征。在測(cè)試結(jié)束后，通過(guò)比較被測(cè)電路的實(shí)際特征和預(yù)先計(jì)算或模擬獲得的無(wú)故障電路特征，以決定被測(cè)電路是否存先

60、計(jì)算或模擬獲得的無(wú)故障電路特征，以決定被測(cè)電路是否存在故障。在故障。 圖9.26 BIST的一般結(jié)構(gòu)2. 基于掃描基于掃描BIST圖9.27 基于掃描的BIST結(jié)構(gòu)BIST控制單元的模式計(jì)數(shù)器用來(lái)記錄已施加多少個(gè)測(cè)試矢控制單元的模式計(jì)數(shù)器用來(lái)記錄已施加多少個(gè)測(cè)試矢量，位計(jì)數(shù)器用來(lái)記錄一個(gè)測(cè)試矢量已有多少位移入掃描量，位計(jì)數(shù)器用來(lái)記錄一個(gè)測(cè)試矢量已有多少位移入掃描鏈。鏈。 3.基于時(shí)鐘基于時(shí)鐘BIST圖9.29 基于時(shí)鐘的BIST結(jié)構(gòu)該方案為并行的，每一該方案為并行的，每一個(gè)時(shí)鐘周期完成一次測(cè)個(gè)時(shí)鐘周期完成一次測(cè)試矢量的施加和測(cè)試響試矢量的施加和測(cè)試響應(yīng)的捕獲，通常采用偽應(yīng)的捕獲，通常采用偽隨機(jī)