第8章数据域分析测试技术 813数据域测量的仪器 数据域测量仪器是指用于数字电子设备或系统的软件 与硬件设计、调试、检测和维修的电子仪器。针对数据域 测量的特点与方法,数据域分析测试必须采用与时域、频 域分析迥然 的分析测试仪器和方法。目前,常用的数 据域测量仪器有逻辑笔与逻辑荚、逻辑信号发生器、逻辑 议分仪、规程分桥仪、PCB测试系绕、微机弁髮索统和 在线仿真器(CE)等等 在以上各种测试仪器中,逻辑笔是最简单、直观的, 主要用于逻辑电平的简单测试;而对于复杂的数字系统, 逻辑分析仪是最常用、最典型的仪器,它既可以分析数字 系统和计算机系统的软、硬件时序,又可以和微机开发系 统、在线仿真器、数字电压表、示波器等组成自动测试系 究,实现对数学系统的快速自动化 2021/2/24
第8章 数据域分析测试技术 2021/2/24 11 8.1.3 数据域测量的仪器 数据域测量仪器是指用于数字电子设备或系统的软件 与硬件设计、调试、检测和维修的电子仪器。针对数据域 测量的特点与方法，数据域分析测试必须采用与时域、频 域分析迥然不同的分析测试仪器和方法。目前，常用的数 据域测量仪器有逻辑笔与逻辑夹、逻辑信号发生器、逻辑 分析仪、特征分析仪、误码分析仪、数字传输测试仪、协 议分析仪、规程分析仪、PCB测试系统、微机开发系统和 在线仿真器（ICE）等等。 在以上各种测试仪器中，逻辑笔是最简单、直观的， 主要用于逻辑电平的简单测试；而对于复杂的数字系统， 逻辑分析仪是最常用、最典型的仪器，它既可以分析数字 系统和计算机系统的软、硬件时序，又可以和微机开发系 统、在线仿真器、数字电压表、示波器等组成自动测试系 统，实现对数字系统的快速自动化测试
第8章数据域分析测试技术 82数字电路的简易测试 对于一般的逻辑电路,如分立元件、中小规 模集成电路及数字系统的部件,可以利用示波器 逻辑笔、逻辑比较器和逻辑脉冲发生器等简单而 廉价的数据域测量仪器进行测试。 常见的简易逻辑电平测试设备有逻辑笔和逻 辑夹,它们主要用来判断信号的稳定电平、单个 脉冲或低速脉冲序列。其中,逻辑笔用于测试单 路信号,逻辑夹用于测试多路信号 2021/2/24 12
第8章 数据域分析测试技术 2021/2/24 12 8.2 数字电路的简易测试 对于一般的逻辑电路，如分立元件、中小规 模集成电路及数字系统的部件，可以利用示波器、 逻辑笔、逻辑比较器和逻辑脉冲发生器等简单而 廉价的数据域测量仪器进行测试。 常见的简易逻辑电平测试设备有逻辑笔和逻 辑夹，它们主要用来判断信号的稳定电平、单个 脉冲或低速脉冲序列。其中，逻辑笔用于测试单 路信号，逻辑夹用于测试多路信号
第8章数据域分析测试技术 821逻辑笔 1.逻辑笔的原理 逻辑笔主要用于判断某一端点的逻辑状态,其原理框 图如图8.2所示 被测信号由探针接入,经过输入保护电路后同时加到 高、低电平比较器,比较结果分别加到高、低脉冲扩展电 路将其展宽:以保证测暑单个窄脉冲时也能使指西灯亮足 够长时间,这样,即便是频率高达50MHz、宽度最小至 10ns的窄脉冲也能被检测到。展宽电路的另一个作用是通 过高、低电平扩展电路的互控,使电平测试电路在一段时 间肉指示某二确定的电平,公而 种颜色的指示灯亮。 保护电路则用来防止输入信号电平过高时掼坏检 逻笔通常设计成兼两种辑电斗的形式;即, 电平门限是不一样的,测试时需通过开关在 TTL/CMOS间 进行选择 2021/2/24 13
第8章 数据域分析测试技术 2021/2/24 13 8.2.1 逻辑笔 1. 逻辑笔的原理 逻辑笔主要用于判断某一端点的逻辑状态，其原理框 图如图8.2所示。 被测信号由探针接入，经过输入保护电路后同时加到 高、低电平比较器，比较结果分别加到高、低脉冲扩展电 路将其展宽，以保证测量单个窄脉冲时也能使指示灯亮足 够长时间，这样，即便是频率高达50MHz、宽度最小至 10ns的窄脉冲也能被检测到。展宽电路的另一个作用是通 过高、低电平扩展电路的互控，使电平测试电路在一段时 间内指示某一确定的电平，从而只有一种颜色的指示灯亮。 保护电路则用来防止输入信号电平过高时损坏检测电路。 逻辑笔通常设计成兼容两种逻辑电平的形式，即TTL 逻辑电平和CMOS逻辑电平，这两种逻辑的“高”、“低” 电平门限是不一样的，测试时需通过开关在TTL/CMOS间 进行选择
第8章数据域分析测试技术 高电平指示低电平指示 高电平 高电平 比较器 脉冲扩展 被测信号输入 输入保护电路 低电平 低电平 指示驱动电路 比较器脉冲扩展」「 图82逻辑笔的原理框图 2021/2/24 14
第8章 数据域分析测试技术 2021/2/24 14 图8.2 逻辑笔的原理框图 输 入 保 护 电 路 高电平 比较器 指 示 驱 动 电 路 被测信号输入 高电平指示 UCC 低电平 比较器 高电平 脉冲扩展 低电平 脉冲扩展 低电平指示
第8章数据域分析测试技术 821逻辑笔 2.逻辑笔的应用 不同的逻辑笔提供不同的逻辑状态指示。通常逻辑笔只有 两只指示灯,“H"灯指示逻辑“1”(高电平),“L灯指示逻 辑“0”(低电平)。在 PULSE状态下,逻辑笔还可用于对正、 负脉冲的测试。逻辑笔对输入电平的响应如表8.1所示。 通过用逻辑笔对被测点的测量,可以得出以下四种之一的 逻辑状态: (1)逻辑“高”:输入电平高于高逻辑电平阈值,说明这是有效 的高逻辑信号。 (2)逻辑“低”:输入电平低于低逻辑电平阈值,说明这是有效 的低逻辑信号。 (3)高阻抗状态:输入电平既不是逻辑低,也不是逻辑高。 (4)脉冲:输入电平从有效的低逻辑电平变到有效的高逻辑电平 (或者相反)。 2021/2/24 15
第8章 数据域分析测试技术 2021/2/24 15 8.2.1 逻辑笔 2. 逻辑笔的应用 不同的逻辑笔提供不同的逻辑状态指示。通常逻辑笔只有 两只指示灯，“H”灯指示逻辑“1”（高电平），“L”灯指示逻 辑“0”（低电平）。在PULSE状态下，逻辑笔还可用于对正、 负脉冲的测试。逻辑笔对输入电平的响应如表8.1所示。 通过用逻辑笔对被测点的测量，可以得出以下四种之一的 逻辑状态： （1）逻辑“高”：输入电平高于高逻辑电平阈值，说明这是有效 的高逻辑信号。 （2）逻辑“低”：输入电平低于低逻辑电平阈值，说明这是有效 的低逻辑信号。 （3）高阻抗状态：输入电平既不是逻辑低，也不是逻辑高。 （4）脉冲：输入电平从有效的低逻辑电平变到有效的高逻辑电平 （或者相反）