מֵידָע

מהו מנתח לוגיקה

מהו מנתח לוגיקה

מנתחי לוגיקה הם מכשירי בדיקה שנמצאים בשימוש נרחב לבדיקת מעגלים דיגיטליים או לוגיים מורכבים. הם עונים על הצורך של משתמשים שצריכים להיות מסוגלים לחקור ולהבין את פעולתם של מעגלים אלה.

אוסצילוסקופים יכולים לבצע פונקציות רבות של מנתח לוגיקה אך מנתח ההיגיון מסוגל להציג תזמון יחסי למספר גדול של אותות. בעיקרו של דבר, מנתח לוגיקה מאפשר לראות עקבות של אותות לוגיים באופן שניתן יהיה לפקח ולחקור את פעולתם של מספר קווים במעגל דיגיטלי.

עם זאת, אוסצילוסקופים רבים מסוגלים כעת לשלב פונקציות רבות של מנתחי לוגיקה במה שאפשר לכנות אוסצילוסקופ איתות מעורב.

מנתחי לוגיקה מגיעים במגוון פורמטים. למרות שניתן להשיג כאלה המשתמשים במארז ציוד בדיקה מסורתי, רבים אחרים מקושרים כעת למחשבים ובדרך זו יש להם רמות הרבה יותר גדולות של גמישות וכוח עיבוד.

פיתוח מנתח לוגיקה

מנתחי ההיגיון הראשונים פותחו מתוך הצורך להיות מסוגל לבטל את הבאגים ולבצע איתור תקלות במערכות מבוססות מעבד.

בתחילת שנות השמונים, כאשר השבבים הללו החלו להיות בשימוש נרחב לראשונה, עלה הצורך הדחוף בפיתוח טכניקות שיאפשרו לעקוב אחר הקווים הרבים ונקודות הבדיקה בו זמנית. אוסצילוסקופים קיימים לא הצליחו לספק את רמות הפונקציונליות הנדרשות.

לאחר ההקדמה המוקדמת של המנתחים הראשונים, מורכבותם גדלה בהתאם למורכבות המעגלים שנבדקו. מספר הערוצים גדל, מהירויותיהם עלו והפונקציונליות בתחומים כמו הפעלה השתפרה מאוד.

מאפייני מנתח ההיגיון

ישנם מספר מאפיינים מרכזיים של מנתח לוגיקה המפריד בינו לבין אוסצילוסקופים רב ערוציים ומכשירי בדיקה אחרים:

  • ערוצים מרובים: מנתחי לוגיקה נועדו לפקח על מספר רב של קווים דיגיטליים. מכיוון שמנתחי לוגיקה מותאמים במיוחד לניטור מספר רב של מעגלים דיגיטליים, בדרך כלל הם עשויים להיות בכל מקום שבין 32 ל -200+ ערוצים שהם יכולים לפקח עליהם, וכל ערוץ עוקב אחר קו דיגיטלי אחד. עם זאת, חלק ממנתחי הלוגיקה המתמחים מותאמים כך שהם יכולים להתמודד עם קווים רבים נוספים, ובאופן זה מאפשרים מעקב ומציאת תקלות במערכות מורכבות הרבה יותר.
  • ספק תצוגת זמן של מצבי לוגיקה: מנתחי לוגיקה הם בעלי ציר זמן אופקי וציר אנכי כדי לציין מצבים לוגיים גבוהים או נמוכים. באופן זה ניתן להציג בקלות תמונה של הקווים הדיגיטליים.
  • מציג מצבי לוגיקה: התצוגה האנכית במנתח מציגה את מצב הלוגיקה כמצב גבוה ונמוך. האותות נכנסים לערוצים השונים ומומרים למצב גבוה או נמוך להמשך עיבוד בתוך המנתח. הוא מספק תרשים תזמון לוגי של הקווים השונים במעקב.
  • אינו מציג מידע אנלוגי: מכשירי הבדיקה הללו אינם מציגים מידע אנלוגי ובאופן זה הם נבדלים מאוסצילוסקופ. הם מכוונים אך ורק למעקב אחר פעולת ההיגיון של המערכת. אם נדרש מידע אנלוגי כלשהו, ​​יש להשתמש בנוסף באוסילוסקופ.

מנתח לוגיקה לעומת אוסצילוסקופ

אוסצילוסקופים ומנתחי לוגיקה הם מכשירי בדיקה שונים מאוד. אמנם לשניהם צורת תצוגה דומה מאוד, כלומר הצגת צורות גל, אך הם משתמשים במושגים תפעוליים שונים במהותם.


השוואה בין אוסצילוסקופ ומנתח לוגיקה
מנתח לוגיקהאוֹסְצִילוֹסקוּפּ

מנתח לוגיקה משמש לאימות וניקוי באגים על פעולתם של עיצובים דיגיטליים במראה לוגיקה ותזמונים.

יישומי ניתוח לוגיקה אופייניים:

  • תאם מספר רב של אותות דיגיטליים
  • בדקו את פעולת המערכת.
  • לזהות הפרות תזמון
  • עקוב אחר הפעלת תוכנה משובצת.

אוסצילוסקופ משמש למדידת צורות גל אנלוגיות: משרעת, ערכי פאזה או מדידות קצה כגון זמני עלייה וכו '.

יישומי אוסצילוסקופ אופייניים:

  • חקירת צורות גל, צלצול, זמן עלייה וכו '.
  • מדוד אמפליטודות אות.
  • אפיון היבטים כמו ריצוד צורות גל ויציבות.
  • זיהוי ארעיים ופעימות לא רצויות.

סוגי מנתחי לוגיקה

אף על פי שפיתוח מכשירי הבדיקה הללו נמשך וגרסאות חדשות מושקות כל הזמן ומושגים חידושים טכנולוגיים רבים, ישנן מספר קטגוריות עיקריות שאליהן ניתן לפצל את רוב מנתחי הלוגיקה:

  • מנתחי לוגיקה מודולריים: סוג זה של מנתח לוגיקה הוא ככל הנראה מה שאפשר לחשוב עליו כעל צורת הבדיקה האופיינית ביותר, אם כי זו אפשרות העלות הגבוהה ביותר המספקת את רמת הפונקציונליות הגבוהה ביותר. היא כוללת שלדה והמודולים השונים - כולל מודולי ערוצים. מספר המודולים גדול יותר עבור ספירת הערוצים הגבוהים יותר.
  • מנתחי לוגיקה ניידים: במספר מקרים עשוי להיות צורך במנתח קטן יותר, אולי בתקציבים מוגבלים או בשירות בשטח. מכשירי בדיקה אלה משלבים את כל האלמנטים של המנתח בקופסה אחת להקלת התחבורה.
  • מנתחי לוגיקה מבוססי מחשב: יש מספר הולך וגדל של מנתחי לוגיקה מבוססי מחשב. אלה מורכבים מיחידת מנתח המחוברת למחשב אישי. USB הוא אופציה ברורה לכך, אך גם אתרנט נמצא בשימוש נרחב בגלל המהירות הגבוהה שלו. סוג זה של מכשיר מבוסס מחשב אישי משתמש בכוח העיבוד של המחשב בשילוב עם תצוגתו כדי להפחית את עלות המערכת הכוללת. לעתיד סביר להניח כי ישתמשו יותר ויותר במנתחי לוגיקה מבוססי מחשב ובמיוחד במנתחי לוגיקה מסוג USB, במיוחד מכיוון שעלותם של מנתחי USB יכולה להיות נמוכה בהרבה מצורות אחרות, והם יכולים להציע רמות ביצועים גבוהות תוך שימוש בכוח של מחשב משויך ..

יישומי מנתח לוגיקה

השימוש העיקרי במנתחי לוגיקה הוא להסתכל על אותות דיגיטליים. הם היו מכשיר בדיקה אטרקטיבי ושימושי במיוחד לפני שנים רבות, כאשר מערכות דיגיטליות מסובכות נוצרו באמצעות מכשירי IC רבים ושונים. ניתן היה לקבל גישה לנקודות הבדיקה השונות ואפשר היה לנקות באגים על האוטובוסים הרחבים ו- IO. כעת עם רמות אינטגרציה גבוהות בהרבה זה לא תמיד אפשרי מכיוון שיש יותר מכשירים משובצים המשתמשים ב- System On a Chip, SOC מעצב וגישה לנקודות הבדיקה הנדרשות אינה ניתנת להשגה.

למרות זאת עדיין קיימות מדידות פוטנציאליות רבות עבור מנתח לוגיקה, במיוחד לשימוש עם מערכות מחשב לוח רבות כמו Arduino, Raspberry Pi ורבים אחרים.

באמצעות מנתח לוגיקה ניתן לתאם זמן למספר גדול של אותות בתצוגה אחת. ניתן לתבוע זאת בכדי להשיג תנועה טובה ועיבוד נתונים אחרים במערכות משובצות רבות או בתוך ציוד היקפי של מערכות מחשב קטנות.

אחת הדוגמאות ליישום היא לפקח על הנתונים נכנס למעבד UART של המעבד ואז לחזור למכשיר SPI, אולי EEPROM, ואז לבסוף פיסת נתונים אל מכשיר I2C. באמצעות מנתח לוגיקה ניתן לצפות בכל האוטובוסים הללו לאורך תקופה ממושכת וזה לא יהיה בר-קיימא באוסילוסקופ.

כתוצאה מכך מנתחי לוגיקה מהגרסאות הפשוטות של יצרן / חובב עלות נמוכה של מנתחי לוגיקה מסוג USB, עד מערכות פיתוח מקצועיות, שימושיים בזירות השונות שלהם.

מנתחי לוגיקה הם צורה חשובה של מכשור לבדיקה. הם מאפשרים למהנדסים ומפתחים לראות בדיוק מה קורה במעגלים לוגיים. בהסתכלות על אותות ההיגיון במגוון קווים הם מסוגלים לספק תובנה הרבה יותר טובה לגבי פעולתם של מעגלי לוגיקה מאשר צורות אחרות של מכשור לבדיקה.


צפו בסרטון: מה הסיבה האמיתית, למה רע לך, לחקור את הרצון, סיבתיות, סיבה ותוצאה, סיבה מחייבת, סיבה מאפשרת, איך לחק (אוֹקְטוֹבֶּר 2021).