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Qu'est-ce qu'un analyseur logique

Qu'est-ce qu'un analyseur logique

Les analyseurs logiques sont des instruments de test largement utilisés pour tester des circuits numériques ou logiques complexes. Ils répondent aux besoins des utilisateurs qui ont besoin de pouvoir étudier et comprendre le fonctionnement de ces circuits.

Les oscilloscopes peuvent exécuter de nombreuses fonctions d'un analyseur logique, mais l'analyseur logique est capable d'afficher la synchronisation relative d'un grand nombre de signaux. Essentiellement, un analyseur logique permet de voir des traces de signaux logiques de telle sorte que le fonctionnement de plusieurs lignes dans un circuit numérique peut être surveillé et étudié.

Cependant, de nombreux oscilloscopes sont maintenant capables d'incorporer de nombreuses fonctions d'analyseur logique dans ce que l'on peut appeler un oscilloscope à signaux mixtes.

Les analyseurs logiques sont disponibles dans une variété de formats. Bien qu'il soit possible d'obtenir ceux qui utilisent un boîtier d'équipement de test traditionnel, de nombreux autres sont désormais liés à des ordinateurs et présentent ainsi des niveaux de flexibilité et de puissance de traitement bien supérieurs.

Développement d'analyseur logique

Les premiers analyseurs logiques ont été développés à partir de la nécessité de pouvoir déboguer et entreprendre la recherche de pannes sur des systèmes basés sur des microprocesseurs.

Au début des années 80, lorsque ces puces ont commencé à être largement utilisées, il est apparu urgent de développer des techniques permettant de surveiller simultanément les nombreuses lignes et points de test. Les oscilloscopes existants n'étaient pas en mesure de fournir les niveaux de fonctionnalité requis.

Après l'introduction précoce des premiers analyseurs, leur complexité a augmenté en fonction de la complexité des circuits testés. Le nombre de canaux a augmenté, leurs vitesses ont augmenté et la fonctionnalité dans des domaines tels que le déclenchement s'est grandement améliorée.

Caractéristiques de l'analyseur logique

Il existe plusieurs caractéristiques clés d'un analyseur logique qui le séparent des oscilloscopes multicanaux et autres instruments de test:

  • Plusieurs canaux: Les analyseurs logiques sont conçus pour surveiller un grand nombre de lignes numériques. Comme les analyseurs logiques sont optimisés pour surveiller un grand nombre de circuits numériques, ils peuvent généralement avoir entre 32 et plus de 200 canaux qu'ils peuvent surveiller, chaque canal surveillant une ligne numérique. Cependant, certains analyseurs logiques spécialisés sont dimensionnés de manière appropriée pour pouvoir gérer beaucoup plus de lignes et permettre ainsi le suivi et la recherche de pannes sur des systèmes beaucoup plus complexes.
  • Fournit un affichage temporel des états logiques: Les analyseurs logiques possèdent un axe temporel horizontal et un axe vertical pour indiquer un état logique haut ou bas. De cette manière, une image des lignes numériques peut être facilement affichée.
  • Affiche les états logiques: L'affichage vertical sur l'analyseur affiche l'état logique comme un état haut ou bas. Les signaux entrent dans les divers canaux et sont convertis en un état haut ou bas pour un traitement ultérieur dans l'analyseur. Il fournit un chronogramme logique des différentes lignes surveillées.
  • N'affiche PAS les informations analogiques: Ces instruments de test ne présentent aucune information analogique et, de cette manière, ils diffèrent d'un oscilloscope. Ils visent uniquement à surveiller le fonctionnement logique du système. Si des informations analogiques sont nécessaires, un oscilloscope doit être utilisé en plus.

Comparaison entre l'analyseur logique et l'oscilloscope

Les oscilloscopes et les analyseurs logiques sont des instruments de test très différents. Bien que les deux aient une forme d'affichage très similaire, c'est-à-dire affichant des formes d'onde, ils utilisent des concepts opérationnels fondamentalement différents.


Comparaison de l'oscilloscope et de l'analyseur logique
Analyseur logiqueOscilloscope

Un analyseur logique est utilisé pour vérifier et déboguer le fonctionnement des conceptions numériques à la recherche d'états et de minutages logiques.

Applications typiques de l'analyseur logique:

  • Corréler un grand nombre de signaux numériques
  • Examinez le fonctionnement du système.
  • Détecter les violations de synchronisation
  • Tracez le fonctionnement du logiciel embarqué.

L'oscilloscope est utilisé pour mesurer des formes d'onde analogiques: amplitude, valeurs de phase ou mesures de front telles que les temps de montée, etc.

Applications typiques de l'oscilloscope:

  • Recherche des formes d'onde, de la sonnerie, du temps de montée, etc.
  • Mesurez les amplitudes des signaux.
  • Caractérisez des aspects tels que la gigue et la stabilité de la forme d'onde.
  • Détectez les transitoires et les impulsions indésirables.

Types d'analyseurs logiques

Bien que le développement de ces instruments de test soit en cours et que de nouvelles variantes soient constamment lancées et que de nombreuses innovations technologiques soient réalisées, il existe certaines catégories principales dans lesquelles la plupart des analyseurs logiques peuvent être divisés:

  • Analyseurs logiques modulaires: Ce type d'analyseur logique est probablement ce que l'on peut considérer comme la forme la plus courante d'instrument de test, bien qu'il s'agisse de l'option la plus coûteuse offrant le plus haut niveau de fonctionnalité. Il comprend un châssis et les différents modules - y compris les modules de voie. Le nombre de modules étant plus grand pour les nombres de canaux les plus élevés.
  • Analyseurs logiques portables: Dans un certain nombre de cas, il peut être nécessaire de disposer d'un analyseur plus petit, éventuellement pour des budgets restreints ou pour un service sur site. Ces instruments de test intègrent tous les éléments de l'analyseur dans une seule boîte pour faciliter le transport.
  • Analyseurs logiques basés sur PC: Il existe un nombre croissant d'analyseurs logiques sur PC. Ceux-ci consistent en une unité d'analyse connectée à un PC. L'USB est une option évidente pour cela, mais Ethernet est également largement utilisé en raison de sa vitesse élevée. Cette forme d'instrument basé sur PC utilise la puissance de traitement du PC combinée à son affichage pour réduire le coût de l'ensemble du système. À l'avenir, il est probable que les analyseurs logiques basés sur PC et en particulier les analyseurs logiques USB seront de plus en plus utilisés, d'autant plus que le coût des analyseurs USB peut être beaucoup plus bas que d'autres formes, et qu'ils peuvent offrir des niveaux de performance élevés en utilisant la puissance du ordinateur associé.

Applications de l'analyseur logique

La principale utilisation des analyseurs logiques est d'examiner les signaux numériques. Ils étaient un instrument de test particulièrement attrayant et utile il y a de nombreuses années, lorsque des systèmes numériques complexes étaient fabriqués à l'aide de nombreux circuits intégrés différents. Il était possible d'accéder aux différents points de test et il était possible de déboguer les bus larges et IO. Maintenant, avec des niveaux d'intégration beaucoup plus élevés, cela n'est pas toujours possible car il y a plus de périphériques embarqués utilisant System On a Chip, les conceptions SOC et l'accès aux points de test requis n'est pas réalisable.

Malgré cela, il existe encore de nombreuses mesures potentielles pour un analyseur logique, en particulier pour une utilisation avec les nombreux systèmes informatiques de bord comme l'Arduino, le Raspberry Pi et bien d'autres.

En utilisant un analyseur logique, il est possible de corréler dans le temps un grand nombre de signaux sur un seul écran. Cela peut être poursuivi pour obtenir une bonne vue sur d'autres mouvements et traitements de données dans de nombreux systèmes embarqués ou dans les périphériques de petits systèmes informatiques.

Un exemple d'application consiste à surveiller les données qui arrivent dans un microprocesseur UART, puis de nouveau vers un périphérique SPI, peut-être une EEPROM, et enfin un élément de données vers un périphérique I2C. En utilisant un analyseur logique, il est possible de visualiser tous ces bus sur une période prolongée et cela ne serait pas viable sur un oscilloscope.

En conséquence, les analyseurs logiques, depuis les versions simples d'analyseurs logiques USB à faible coût fabricant / amateur jusqu'aux systèmes de développement professionnel, sont tous utiles dans leurs différents domaines.

Les analyseurs logiques sont une forme importante d'instrumentation de test. Ils permettent aux ingénieurs et aux développeurs de voir exactement ce qui se passe dans les circuits logiques. En examinant les signaux logiques sur une variété de lignes, ils sont capables de fournir un bien meilleur niveau de compréhension du fonctionnement des circuits logiques que d'autres formes d'instrumentation de test.

Voir la vidéo: What is HART Protocol? (Octobre 2020).