逻辑分析仪：数字电路的“显微镜”与“解码器”

来源：深圳市梦源科技有限公司 2025年08月06日 16:34

　　逻辑分析仪是一种专门用于捕获、分析和显示数字信号的电子测试仪器。与主要处理模拟信号的示波器不同，通过将电信号转换为高/低电平(0/1)的逻辑序列，帮助工程师快速定位数字电路中的时序错误、协议违规或逻辑故障。以下是其核心功能、工作原理及应用场景的详细解析：

　　一、核心功能：数字信号的“全息扫描”

　　多通道同步捕获：可同时监测数十路甚至数百路数字信号(如32位数据总线、地址总线、控制信号)，并确保所有通道采样时刻严格同步(误差通常小于1ns)。

　　协议解码与总线分析：内置常见数字协议的解码引擎，能将二进制数据流转换为可读格式(如ASCII字符、寄存器地址、数据值)。

　　时序违规检测：自动检测数字信号中的建立时间(Setup Time)、保持时间(Hold Time)违规，或毛刺(Glitch)、竞争冒险(Race Condition)等异常。

　　状态机与代码覆盖率分析：通过记录数字信号的状态变化序列，反推硬件或软件的状态机行为，验证设计逻辑是否符合预期。

　　二、逻辑分析仪的工作原理：从信号到逻辑的转换

　　阈值比较：将输入的模拟电压与预设的逻辑电平阈值(如TTL电平的0.8V/2.4V)比较，输出高(1)或低(0)电平。

　　采样保持：按预设的采样率(如100MS/s)对信号进行离散化，记录每个采样点的逻辑值。

　　存储缓冲：将采样数据存入环形缓冲区或FIFO，支持深度存储(如1M样本/通道)以捕获长时序事件。

　　触发条件：支持边沿触发(上升沿/下降沿)、字触发(特定逻辑模式，如0x55AA)、序列触发(多条件组合)等。

　　触发位置：可设置触发点在采样数据的开始、中间或结束，灵活定位事件发生时刻。

　　波形视图：以时间轴为横轴，显示各通道逻辑值的变化(高电平为1，低电平为0)。

　　列表视图：按时间戳列出所有通道的逻辑状态，便于逐行分析时序关系。

　　总线解码视图：将多路信号组合为总线数据，并叠加协议解析结果(如UART的起始位、数据位、停止位)。

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