KingstVIS 邏輯分析儀使用介紹
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目錄- KingstVIS 邏輯分析儀使用介紹
- 一: 邏輯分析儀是什么
- 二:采樣原理
- 三:和示波器有什么區別
- 四:產品介紹
- 五:軟體介紹
- 六:設備連接
- 七:使用詳解
- 八:常見問題
一: 邏輯分析儀是什么
邏輯分析儀是利用時鐘從被測系統中采集和顯示數字信號的儀器,主要作用在于時序判定和分析,邏輯分析儀不像示波器那樣有許多電壓等級,而是只顯示兩個電壓(邏輯 1 和 0),設定了參考電壓后,邏輯分析儀將被測信號通過比較器進行判定,高于參考電壓為邏輯 1,低于參考電壓為邏輯 0,在 1 與 0 之間形成數字波形,在針對單片機、嵌入式、FPGA、DSP等數字系統的測量測驗時,相比于示波器,邏輯分析儀可以提供更佳的時序精確度、更強大的邏輯分析手段以及大得多的資料采集量,
二:采樣原理

舉例:
例如:一個待測信號使用 1M 采樣率的邏輯分析儀進行采樣,當參考電壓(閾值電壓)設定為 1.5V 時,邏輯分析儀每隔 1us 將當前電壓與 1.5V 相比較,超過 1.5V 判定為高電平(邏輯 1),低于 1.5V 判定為低電平(邏輯 0),從而生成一個采樣點,然后將所有采集到的采樣點(邏輯 1 和 0)用直線連接成一個波形,用戶便可以從中觀察和分析實際信號的時序、邏輯錯誤、相互關系等等,
三:和示波器有什么區別
示波器采集(模擬信號)

邏輯分析儀波形(數字信號)

區別:
1. 邏輯分析儀只能觀察信號的高低電平(邏輯電平),而示波器能觀察到信號的具體電壓大小,
2. 邏輯分析儀的應用更偏向于數字電路的時序邏輯分析,并不關注信號本身的波形結構;而示波器雖能測量整個信號的波形,從中分析出信號的例外和干擾,但無法長時間、多通道記錄信號的時序邏輯,在分析時序邏輯方面能力較弱,
四:產品介紹

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產品型號及規格:

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支持的協議型別

五:軟體介紹
- 安裝軟體
下載地址鏈接:http://www.qdkingst.com/cn雙擊安裝包檔案,即可啟動安裝程式,安裝程序與通常Windows 軟體安裝流程一致,可根據提示一路點“下一步”即可完成,在軟體安裝的程序中,還會自動安裝硬體設備的驅動程式,可能會彈出如下所示的對話框(具體內容可能因作業系統不同而有所差異),請點擊“安裝”以完成設備驅動程式的安裝,

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軟體界面簡介:

如上圖,軟體界面可分為以下幾個主要部分:
①、工具列:位于界面上方,包含當前設備的一些常用設定,以及最右端的主選單按鈕;
②、閾值電壓:位于界面左上方,可通過下拉框選擇或自定義閾值電壓值;
③、通道設定欄:位于界面左側,是當前啟用的測量通道的編號和名稱;
④、波形顯示視窗:位于界面中部,最上一欄是時間軸,中間顯示采集到的波形和決議
出的資料等,最下一欄是滾動條;
⑤、采樣結果分析視窗:位于界面右側,其上部顯示常用的測量結果,其下方可以添加
協議決議器并顯示決議后的結果
六:設備連接
- 連接設備與電腦
軟體安裝完成后就可以連接硬體設備了,用附帶的 USB 線連接邏輯分析儀與電腦,電腦上會提示發現新硬體,驅動安裝完成后,在“設備管理器—>通用串行總線”下可以找到一個名為“Kingst Instrument - Logic Analyzer”的新設備,設備連接到電腦并安裝好驅動后,打開 Kingst VIS 軟體將自動進行設備連接,連接完成后在軟體界面左上方的設備控制欄內會顯示當前設備型號,并提示已連接,如下圖所示,

- 連接設備與被測系統
將分析儀的 GND 通道與被測系統地可靠連接,然后將分析儀信號通道連接到被測系統的待測信號上,邏輯分析儀一般都擁有 8 個以上的通道,如待測信號數量少于通道數量,則可以自由選擇任意通道進行連接,軟體上的通道標號與硬體設備的通道號是一一對應的,

- 多點接地提高測量準確度
①、直接連接——分析儀的 GND 通道一定要直接連接到被測系統的地線上,不能再經過中間引線;
②、分散連接——將 GND 通道與被測系統的連接點分散在被測系統的不同位置的地線上,而不要用一個地線點連接多條分析儀的 GND 通道,
七:使用詳解
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采樣深度與采樣率設定
采樣深度:即對被測信號一次采集的樣點總數,它直接決定了一次采樣所能采集到的資料量的多少,顯然深度越大,一次采集的資料量越大,
采樣率: 也稱采樣速率,即對被測信號進行采樣的頻率, 也就是每秒所采集的樣點數,它直接決定了一次采樣結果的時間精度,采樣率越高,時間精度越高,一次采樣結果的時間精度就等于“1/采樣率”,即一個采樣周期,
采樣時間: 采樣時間=采 樣深度/采樣率

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常見波特率最小采樣率
原則: 采樣率必須是信號頻率的2倍以上才能還原出信號,因為邏輯分析儀是數字系統,演算法簡單,所以最低也是5倍于信號的采樣率才可以,一般選擇10倍左右效果就比較好了
簡單公式:采樣率=5*波特率波特率 最小采樣率 9600 50Khz 19200 100Khz 38400 200Khz 57600 500Khz 115200 1Mhz -
觸發條件設定
所謂觸發就是設定一定的條件,當被測信號滿足該條件時,才開始采集資料,而該設定條件就叫做觸發條件,觸發條件包括信號的跳變沿、高低電平或二者的組合等,觸發條件要根據被測信號的特點來設定,比如在 UART 串口通信中,因為通信空閑狀態,即沒有通信資料傳送的時候,信號線上是高電平,而每一幀 UART 資料都是由空閑高電平到起始位低電平的變化開始的,所以我們就應該把觸發條件設定為該通道上的下降沿,

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采集信號

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波形觀察與操作
完成一次采樣后,波形即顯示到電腦螢屏上,下面我們以一個實際案例進行說明,如下圖,是I2C 通信程序的一次采集結果,

由圖可見,當前的時間軸比例太大,導致有效信號波形被壓縮在很小的一段內,根本看不清楚,此時,可以將滑鼠移動到有效波形的位置處,然后點擊滑鼠左鍵,即可放大波形,區域放大后的效果如下圖,

通過滑鼠可以對波形視窗進行如下多種方便的操作:
①、點擊左鍵:放大波形;
②、點擊右鍵:縮小波形;
③、滾輪向上滾動:放大波形;
④、滾輪向下滾動:縮小波形;
⑤、左鍵按住拖動:左右拖動波形;
⑥、點擊通道左端按鈕:移動前一個邊沿到中心;
⑦、點擊通道右端按鈕:移動后一個邊沿到中心
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波形測量
以通過軟體界面右側的測量視窗對當前波形進行一些方便的測量和統計,點擊測量視窗右上角的"設定"按鈕,可以列出軟體支持的所有測量功能,用戶可以點擊對應的選單項選中或取消該功能的顯示,如下圖所示,

選定某些功能后,將滑鼠移動到波形顯示視窗內,此時測量視窗內將顯示滑鼠當前位置相關引數的測量結果,
①、脈寬:顯示滑鼠當前所在位置脈沖(簡稱當前脈沖)的寬度;
②、周期:當前脈沖與下一個脈沖所組成的一個完整周期的周期值;
③、占空比:當前脈沖與下一個脈沖組成的完整周期內高電平時間的占比;
④、頻率:上述②周期值的倒數; -
協議決議器
如果被測信號符合某種標準協議,比如 UART、I2C、SPI 等 Kingst VIS 軟體支持的協議,那么軟體除了可以顯示波形和一些測量資料外,還可以直接按照標準協議的時序規范將被測信號決議成具體的資料,并以十六進制、十進制、二進制或 ASCII 碼的形式顯示在波形視窗,點擊協議決議器設定欄右端的 按鈕,軟體將會列出最近使用的協議,如下圖所示,

點擊“更多決議器”,軟體將會列出所有支持的協議,假如我們用通道 0 采集了一路modbus信號,那么我們點擊選單中的 modbus,然后就會彈出 modbus協議的設定對話框,如下圖:

設定完成,采集一次資料,可以看到對應的波形,在波形上方和軟體界面右下角可以看到當前波形決議結果,如下圖,

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資料匯出
①、匯出采樣資料點擊軟體右上角的 主選單按鈕,再點擊“匯出據...”,出現如下圖所示界面,選擇要匯出檔案的型別即可,

②、匯出決議資料
如果軟體已經添加了某個協議決議器,并成功決議出了一些資料,那么此時可以單獨將該協議決議器已決議出的資料匯出保存,

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閾值設定

設定方法如下圖,可以選擇已有的閾值,或者自定義閾值,

注意:采集信號時需要根據通信方式的 高低電壓差設定采樣閾值,不然采集失敗,常見集中通信方式信號電壓差如下:
- RS485:2V~6V(A,B)
- RS232:3V~15V(RXD/TXD,GND)
- CAN:0V~2V (H,L)
八:常見問題
- 軟體使用
- 波形采集出來了,但是波形決議資料不對,
原因1:采樣閾值設定不對,根據信號電壓差重設,
原因2:采樣率設定過低,選擇高點的采樣率
原因3:決議器引數設定不對,比如波特率,是否反相,主從模式等, - 點擊開始采集,還沒到達觸發條件,自動開始采集
原因1:采樣閾值設定過低,受干擾觸發采集,
原因2:在采樣啟動選項,沒選擇“僅當滿足觸發條件時”,
在這里插入圖片描述
- 波形采集出來了,但是波形決議資料不對,
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