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3、连接方式

在逻辑分析仪与被测电路相连时，一般逻辑分析仪的标准配件有两种连接形式，一种是插针连接方式，这需要实验板上预留排针式的测试端口，这种情况一般出现在专业的测试板上，连接比较轻松；另一种是飞机头连接方式，这种连接方式测试钩非常小巧，可以随意钩在实验板的测试管脚，对实验板没有特殊要求，如图6所示。另外，我们北京海洋兴业科技有限公司与美国Pomona公司合作提供很多其它形式的连接方式，如微型SMD测试夹、集成电路测试夹等等，根据用户的需求建立不同的逻辑分析仪测试方案。

图6 逻辑分析仪通过飞机头连接被测电路
4、逻辑分析仪的使用

为了更方便、更快捷的解决设计中存在的问题，我们需要很好的使用逻辑分析仪，利用其独有的特点和丰富的功能调试棘手的问题，所谓磨刀不误砍柴工，如果可以很好地驾驭测试手段，就可以达到事半功倍的效果。下面我们主要介绍OLA2032B逻辑分析仪在这个设计实验中如何最大的发挥作用。

1) Auto-Scale功能

将逻辑分析仪的测试线与被测电路中想要观察的信号管脚连接好之后，不需要任何设置，只要按下Auto-Scale功能键，待测信号便可以在屏幕上显示，类似于数字示波器的Auto-Set功能，给逻辑分析仪的使用带来前所未有的方便。如图7所示，接入的13路信号全部显示在屏幕上。

图7 Auto-Scale功能

2) 总线形式显示

由于逻辑分析仪的通道数很多，OLA2032B拥有32路数据通道，如果同时显示这些信号，未免会显得杂乱无章，这是我们需要总线形式显示一组或几组信号，每组的通道个数可根据实际情况设定，并且每组的信号有高位或地位的顺序关系。例如，此实验中，S0-S7是读写指令共用的数据通道，其它S8-S12为5路控制线，为了方便，可以将S0-S7设置成总线形式，并以十六进制或者十进制显示，这样可清晰的理解设计者的指令，如图8所示，可以看出大部分时间写入的数据为0，对照液晶显示控制指令表，可以看出写入的是液晶屏上空白的地方。

图8 总线形式显示

3) 通道命名

由于逻辑分析仪的通道数比较多，可以通过颜色来区分不同的通道，也可以给每一个通道命名，如图所示，我们给每个通道定义与实际意义相符的名字，这样就非常好区分，方便观察时序关系。通道的命名可以在仪器上操作，也可以在计算机软件上操作，后者使用计算机键盘，更加快捷。

4) 计算机软件

OLA2032B逻辑分析仪可以通过一根USB电缆与计算机相连，通过配套软件，可以读取采集的信号数据和设置，可以在PC上控制仪器，并且读取数据和控制仪器的速度都非常快，均可以达到USB2.0的速度，在计算机上显示的信号波形基本与计算机上的波形同步，没有延时。图7图8均为计算机存储的图片。

5) 触发功能

同示波器类似，OLA2032B逻辑分析仪也具备丰富的触发功能，包括高阶的多阶触发、或阶触发等等。首先可以设置每个通道的状态进行触发，如上升沿、下降沿、高电平、低电平等状态；其次可以进行脉冲宽度触发，捕获毛刺；另外可以进行多阶触发、或阶触发，我们称之为既并行又串行的触发，这种触发方式可以用来分析数据的包头、包尾等。在我们的实验中，我们可以根据信号的时序关系触发指定位置，例如图8的触发方式为使能端EN的下降沿，这里只用到了最简单的单通道下降沿触发方式。

6) 观察时序使用测量功能

如前所述，对于液晶屏幕的读写时序有严格的时间限制，如果显示出现错误，很可能是因为读写时序以及其持续时间不满足要求，所以我们需要使用逻辑分析仪的光标测量功能来查找问题所在。OLA2032B提供了三组六根光标，可以测量每根光标对应基准位置的时间差和没组光标两根之间的时间差，这样便可以将测量结果与液晶显示器参数对照，查找问题所在。请对比图8与图3的时序关系。

四、使用逻辑分析仪的注意事项

1、输入信号的电压

由于数字信号的电平均较低，一般在5V以内，所以逻辑分析仪的耐压能力较差，所以尽量不要将电压较高的信号，长时间的接入逻辑分析中。例如，逻辑分析仪有时也可以用来测量和分析一些串行总线，如I2C、SPI等串行总线，但是一般不用逻辑分析仪分析RS232总线，因为RS232的电平较高，超过了逻辑分析仪的耐压能力。

2、信号阈值

阈值是判决信号为高电平或低电平的门限电平，所以对于同一个信号，对应不同的阈值可能得到不同的结果，所以我们要根据实际情况选择阈值大小，有些用户想要双阈值的判决，可是大多数逻辑分析仪没有这项功能，一般将逻辑的域值设置成高电平的门限即可。

3、存储深度

逻辑分析仪在采集信号时都会将采集到的信号存储到存储器(Memory)中，根据用户的要求，需要采集多长时间、定时分辨率为多少来设置存储深度，OLA2032B最大存储深度为512Kbit/每通道。

4、数字信号与模拟信号的相关性

逻辑分析仪观测到的信号，我们称之为“伪信号”，只有高低电平之分，也就是说逻辑分析仪观察到的信号只有水平轴是有意义的，它反映信号的时间关系，而垂直轴是没有意义的，它并不代表幅度，如果信号出现了问题，尤其是串扰、毛刺等现象，我们要是想知道其来源以及产生原因，还需要与其它仪器相配合，如示波器、频谱分析仪等等。

小结

本文介绍了逻辑分析仪在EDA教学中的应用，通过OLA2032B逻辑分析仪调试基于FPGA的LCD显示控制设计方案的实验。在测试的过程中，我们可以发现逻辑分析仪在基础教学中起着很重要的作用，比示波器更适合调试数字电路。实践证明，逻辑分析仪可以缩短我们的设计时间，解决其它仪器或者软件解决不了的问题，并且它是多通道的时序分析的唯一解决方案，它可以同时看到硬件电路实际输出的多路信号。我们北京海洋兴业科技有限公司推出的OLA2032B逻辑分析仪，希望可以解决逻辑分析仪在基础教学中作壁上观的现状，较高的性价比真正做到让数字电路教学用得起逻辑分析仪。在这里非常感谢清华大学的老师给我们这样好的平台，使我们对我们的产品更有信心。

参考文献
[1] 许忠信. LCD显示控制器设计. 清华大学EDA实验实验教程.
[2] 康世胤. 基于FPGA的随机序列发生器和LCD控制器. 清华大学.
[3] 王乐. 逻辑分析仪基础知识简介. 北京海洋科技有限公司网站. 06.12.25.
[4] 王乐. 逻辑分析仪的使用. 北京海洋科技有限公司网站. 07.05.08.
[5] 周家明. 逻辑分析仪与示波器的比较. 北京海洋科技有限公司网站. 07.02.15

关键词： FPGA LCD 逻辑分析仪 测试