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逻辑分析仪在数字电路测试中的触发选择

来源:现代电子技术?? 2007年09月19日 ?? 收藏0

  1 引 言

  随着数字技术的日新月异,在数字系统,特别是在计算机系统的研制、调试和故障诊断过程中,由模拟系统的时域和频域分析发展起来的传统测试方法与测试仪器往往难以奏效,于是新的数据域测试的理论、方法和相应的测试仪器不断涌现。逻辑分析仪作为数据域测试仪器中最有用、最有代表性的一种仪器,性能与功能日益完善,已成为调试与研制复杂数字系统,尤其是汁算机系统的强有力工具。

  在逻辑分析仪中,利用触发字或触发事件的序列来控制对数据的存储和显示,以便住数据流中挑选一个恰当的观察窗口。触发能力是逻辑分析仪最重要的指标,特别是在用逻辑状态分析仪跟踪复杂程序时,强的触发功能以及合理的触发条件设置可以使仪器在庞大而复杂的程序流中迅速找到要跟踪的目标,分析发生故障、错误的部位及性质,这将大大缩短软件和硬件的开发、调试周期,产生良好的经济效益。

  2 逻辑状态分析仪的触发选择

  2.1 触发字的选择

  用逻辑分析仪观察大量数据的方法是设置特定的观察起点、终点或与被分析数据有一定关系的某一个参考点,这个特定的点在数据流中一旦出现,便形成一次触发事件,相应地把数据存入存储器,这个过程称

为触发。这个特定的参考点并不是一个模拟信号参数,而是一个数据字,也可能是字或事件的序列,总之是一个多通道的逻辑组合,这个数据字称为触发字。由字或事件序列构成的触发称为序列触发。简言之,触发字是一个用于选择数据窗口的数据字。

  利用触发字进行触发,是逻辑分析仪最简单、最基本的触发方式,也是复杂触发方式中的重要内容。由于逻辑状态分析仪常用来分析软件,因此往往选计算机地址线或数据线上特定的数据字作为触发字。有时也利用一些控制信号与地址或数据共同组成触发字。例如,在观测某程序时,把M,MREQ和RD均有效与某存储器地址组合作触发字,说明是在取指周期中对该地址中存的指令机器码取指时,触发字有效。与上述情况不同,在逻辑定时分析仪中常用控制信号、I/O信号、外部设备口地址或与外设有关的信号及其组合作为触发字,不一定用地址、数据等完整的数据字来触发。

  触发字的选择是确定显示窗口位置的基础。如果选择不当,显示内容可能不说明问题甚至没有显示。恰当的触发字可以显示欲观测的内容或很快逼近待分析的故障点。在有故障的计算机中,由于程序不能正常运行,触发字的设置有时会感到困难。为捕捉到程序在何处运行,有时把触发字的各位均设置为任意项,用连续跟踪方式或从多个单次跟踪的显示结果中寻找感兴趣的内容,还可以从这种内容中挑选触发字进一步分析。

  在触发字设定以后,必须保证逻辑分析仪能采集到他才能触发。但是被跟踪的程序往往是非重复性的,因此通常应在逻辑分析仪跟踪后再启动被跟踪的程序。在被测系统中按一下复位键或重新上电后再启动,都能保证在程序第一次经过触发字时立即被识别。如果先启动程序,后令逻辑分析仪跟踪,则可能触发字所在程序己经运行过了,逻辑分析仪就会没有显示,智能逻辑分析仪大多还会提示“未找到触发字”。

  2.2 触发位置的选择和延迟触发

  逻辑分析仪触发位置的选择,有触发开始跟踪、中心触发和触发终止跟踪。在没有延迟的情况下,他们使触发点分别处于数据窗口的开始、中心和结尾部分,具体的选择总是保证欲观测的数据处于显示窗口之内。例如,要观测触发以后的数据,则可在不加延迟的情况下使用触发开始跟踪。但是即使在这种情况下,有时还是希望观测少量触发以前的数据,所以不少内存容量较大的逻辑分析仪在触发开始跟踪的情况下,也要存储、显示触发前的一些数据。当然,这时大量的数据是处在触发点后面的。与此类似,在触发终止跟踪的情况下,即使不加延迟,有些逻辑分析仪也要存储和显示触发点后面的一些数据。

  延迟触发分为时钟延迟和事件延迟两种。

  时钟延迟是在触发字被辨认后,延迟所设定的时钟数后再触发。他最常用于下列两种情况:

  (1) 被跟踪的程序较长而逻辑分析仪内存容量有限,则可在不改变触发字的情况下通过改变延迟量进行所谓“多趟”跟踪,分段跟踪程序。

  (2) 用来调整触发字在数据窗口中的位置,特别是对没有中心触发和触发开始跟踪的逻辑分析仪,用延迟触发与触发终止跟踪配合,可以产生这两种功能。

  事件延迟的一个重要用途就是分析循环嵌套一类的程序。特别是软件延时程序,其循环量非常大,在用逻辑分析仪实时跟踪程序的执行过程时,往往没有必要重复跟踪这些循环,这时可用事件延迟把他跳过去。

  2.3 多种触发功能的应用

  除了简单地利用触发字进行触发以外,现代逻辑分析仪还具有丰富的其他触发功能。利用这些功能及其组合,能大大加强逻辑分析仪从数据流中挑选数据窗口的能力。


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