第8章数据域分析测试技术 第8章数据域分析测试技术 2021/2/24
第8章 数据域分析测试技术 2021/2/24 1 第8章 数据域分析测试技术
第8章数据域分析测试技术 教学目的和要求 了解: 1.数据域测量的基本概念; 2.数据域测量的特点以及基本方法。 掌握: 常用的数据域测量仪器:逻辑笔、逻辑夹、逻辑 分析仪; 2.特征分析仪的电路构成、工作原理以及使用方法 2021/2/24
第8章 数据域分析测试技术 2021/2/24 2 教学目的和要求 了解： 1．数据域测量的基本概念； 2．数据域测量的特点以及基本方法。 掌握： 1．常用的数据域测量仪器：逻辑笔、逻辑夹、逻辑 分析仪； 2．特征分析仪的电路构成、工作原理以及使用方法
第8章数据域分析测试技术 随着微型计算机、微控制器、数字信号处理器和大规 模与超大规模集成电路的普遍应用,数字化、微机化产品 的大量研制、生产和使用,数字化产品和系统在电子设备 中已占极大比重,数字化已成为当今电子设备、系统的发 展趋势。为了解决数字设备在研制、生产和检修中的测量 问题,一种新的测量技术便应运而生。由于这种新的测量 技术其被测系统的信息载体主要是二进制数据流,为了区 别时域和频域的测量,常把这一类测量称为数据域测量。 也就是说,数据域测量是测试数字量或电路的逻辑状态随 时间变化而变化的特性。数据域测量的目的一是确定系统 中是否存在故障,称为合格/失效测试,或称故障检测; 二是确定故障的位置,称为故障定位。其理论基础是数字 电路与逻辑代数。主要研究对象有数字系统中数据流、协 议与格式、数字应用芯片与系统结构、数字系统特征的状 态空间表征等。数字系统的故障诊断、定位和信号的逻辑 分析是数据域测量的典型应用 2021/2/24 3
第8章 数据域分析测试技术 2021/2/24 3 随着微型计算机、微控制器、数字信号处理器和大规 模与超大规模集成电路的普遍应用，数字化、微机化产品 的大量研制、生产和使用，数字化产品和系统在电子设备 中已占极大比重，数字化已成为当今电子设备、系统的发 展趋势。为了解决数字设备在研制、生产和检修中的测量 问题，一种新的测量技术便应运而生。由于这种新的测量 技术其被测系统的信息载体主要是二进制数据流，为了区 别时域和频域的测量，常把这一类测量称为数据域测量。 也就是说，数据域测量是测试数字量或电路的逻辑状态随 时间变化而变化的特性。数据域测量的目的一是确定系统 中是否存在故障，称为合格/失效测试，或称故障检测； 二是确定故障的位置，称为故障定位。其理论基础是数字 电路与逻辑代数。主要研究对象有数字系统中数据流、协 议与格式、数字应用芯片与系统结构、数字系统特征的状 态空间表征等。数字系统的故障诊断、定位和信号的逻辑 分析是数据域测量的典型应用
第8章数据域分析测试技术 81数据域分析测试的特点、方法 与仪器 811数据域分析测试的特点 数据域分析测试的对象是数字系统,而数字系统中的 信号表现为一系列随时间变化并按一定的时序关系形成的 数据流,其取值和时间都是离散的,因而其分析测试方法 兮域及频域都不相同。图8.1装示数据域分析与时域分 析、频域分析的比较。 (t)l 000010101011:1004 0000 No.000.0 00 Na.30~01 (a) No.40100 uOA No.501 No.70 No.8100 状态 图 图81时域、频域与数据域分析的比较 2021/2/24 (a)时域分析;(b)频域分析;(c)数据域分析
第8章 数据域分析测试技术 2021/2/24 4 8.1 数据域分析测试的特点、方法 与仪器 8.1.1 数据域分析测试的特点 数据域分析测试的对象是数字系统，而数字系统中的 信号表现为一系列随时间变化并按一定的时序关系形成的 数据流，其取值和时间都是离散的，因而其分析测试方法 与时域及频域都不相同。图8.1表示数据域分析与时域分 析、频域分析的比较。 图8.1 (a) 时域分析； (b) 频域分析； (c) 数据域分析 u(t) O t u (f ) O f 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 No. 0 No. 1 No. 2 No. 3 No. 4 No. 5 No. 6 No. 7 No. 8 No. 9 b3 b2 b1 b0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 (a) (b) (c) 状态图 定时图 b3 b2 b1 b0 CLK 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
第8章数据域分析测试技术 81.1数据域分析测试的特点 8在冬81()所示为一个非正弦信号在示波器上显示的波形;图 所示为在频谱仪上得到的图8.1(a)所示信号的频谱;图 81(c)所示为在逻辑分析仪上得到的 进制计数器输出数据 流(4位二进制码)的定时和状态显示。与传统的测量相比,数 据域测量有以下特点: (1)数字信号通常是按时序传递的 数字系统的正常工作,要求其各个部分按照预先规定的逻 辑程序进行工作,各信号之间有预定的逻辑时序关系。测量检 数字信号之间逻辑时序关系是否符合设计是数据域分析测 主要在务。 (2)数字系统中信号的传递方式多种多样 从宏观上来讲,数字信号的传递方式分为串行和并行两大 类;但从微观上来讲,不同的系统、系统内不同的单元,采用 的传递方式都可能不同,即便是采用同一类传递方式(串行或 也存在着数据宽度 )、数据格式、传输速率、 接自电平、同形步等方面的不同。 2021/2/24 5
第8章 数据域分析测试技术 2021/2/24 5 8.1.1 数据域分析测试的特点 图8.1(a)所示为一个非正弦信号在示波器上显示的波形；图 8.1(b)所示为在频谱仪上得到的图8.1(a)所示信号的频谱；图 8.1(c)所示为在逻辑分析仪上得到的一个十进制计数器输出数据 流（4位二进制码）的定时和状态显示。与传统的测量相比，数 据域测量有以下特点： （1）数字信号通常是按时序传递的 数字系统的正常工作，要求其各个部分按照预先规定的逻 辑程序进行工作，各信号之间有预定的逻辑时序关系。测量检 查各数字信号之间逻辑时序关系是否符合设计是数据域分析测 试的主要任务。 （2）数字系统中信号的传递方式多种多样 从宏观上来讲，数字信号的传递方式分为串行和并行两大 类；但从微观上来讲，不同的系统、系统内不同的单元，采用 的传递方式都可能不同，即便是采用同一类传递方式（串行或 并行），也存在着数据宽度（位数）、数据格式、传输速率、 接口电平、同步/异步等方面的不同