[發明專利]基于硬件軟化的虛擬邏輯分析儀

在審

• 申請號: 201710257721.4
• 申請日: 2017-04-19
• 公開（公告）號: CN106991025A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 黃友華
• 申請（專利權）人: 成都市宏山科技有限公司
• 主分類號: G06F11/25
• 分類號: G06F11/25
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及邏輯分析，具體涉及基于硬件軟化的虛擬邏輯分析儀。

背景技術

邏輯分析儀主要分為邏輯定時分析儀和邏輯狀態分析儀兩大類。邏輯定時分析儀采用內部時鐘作為采樣時鐘，采樣時鐘為被測系統時鐘的5至10倍，用時間圖來表示各通道的數字波形的時序關系，主要用于系統的硬件測試，檢測出系統的工作時序及各種不正常的毛刺脈沖；邏輯狀態分析儀采用外部時鐘作為采樣時鐘，常用二進制表示被檢測信號的邏輯狀態，能夠迅速發現錯誤碼，有利于功能分析及對程序進行調試。

傳統邏輯分析儀在具備強大功能的同時，價格相當昂貴，一般價格在幾萬甚至幾十萬人民幣以上，這大大限制了邏輯分析儀的普及度，傳統邏輯分析儀價格之所以昂貴，主要原因是硬件成本價格太高；傳統邏輯分析儀需要設置復雜的觸發條件，操作復雜。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是邏輯分析儀價格昂貴操作復雜，目的在于提供基于硬件軟化的虛擬邏輯分析儀，使邏輯分析儀成本低、操作簡便、輕便靈活、數據分析處理方便。

本發明通過下述技術方案實現：

基于硬件軟化的虛擬邏輯分析儀，其特征在于，包括探頭、鎖存器、毛刺檢測模塊、時鐘選擇模塊、觸發模塊、USB控制模塊、上位機、采樣模塊、存儲控制模塊、第一隊列模塊、隨機存儲模塊、第二隊列模塊，所述探頭、鎖存器、采樣模塊、第一隊列模塊、存儲控制模塊依次連接；所述鎖存器、毛刺檢測模塊、時鐘選擇模塊、存儲控制模塊依次連接；所述毛刺檢測模塊、觸發模塊分別與采樣模塊連接；所述觸發模塊與USB控制模塊連接，所述觸發模塊、USB控制模塊、隨機存儲模塊分別與存儲控制模塊連接；所述存儲控制模塊、第二隊列模塊、USB控制模塊、上位機依次連接。

觸發模塊通過USB控制模塊接收到上位機傳來的采樣命令后，在采樣時鐘的作用下對被測數據進行采樣，采樣的數據經過觸發模塊與觸發條件進行比較，若滿足觸發條件，將采集到的數據按照觸發前和觸發后兩種方式由存儲控制器將隊列模塊中的數據放置在隨機存儲模塊中，當數據存滿設定的存儲深度后由存儲控制模塊將隨機存儲模塊中的數據經USB總線傳送到上位機進行顯示，以供使用者對采集到的數據進行分析。

進一步地，探頭包括可編程數字電位器、驅動電路、高速比較器、延遲網絡，所述可編程數字電位器、驅動電路、高速比較器、延遲網絡依次連接。探頭是用來連接邏輯分析儀和被測系統的唯一器件，起著橋梁作用。邏輯分析儀工作時要對采集信號的電平判斷，即采集的信號與預先由可編程數字電位器設定的門限電平進行比較，如果低于該設定的門限電平則經過高速比較器后輸出電平為低電平“0”，反之為高電平“1”。

進一步地，時鐘選擇模塊包括可編程分頻器、時鐘選擇器、異或門，所述可編程分頻器、時鐘選擇器、異或門依次連接。邏輯分析儀分為定時分析和狀態分析兩種工作狀態。定時分析時邏輯分析儀采用內時鐘，即選擇由自身的時基電路產生的時鐘；狀態分析時邏輯分析儀采用外時鐘，即選擇被測系統的時鐘。

進一步地，毛刺檢測模塊由第一D觸發器、第二觸發器、第一與非門、第二與非門組成，所述第一與非門和第二與非門分別與第一觸發器連接，所述第一觸發器與第二觸發器連接。毛刺是由數字電路中的競爭現象、信號間串擾、電源耦合等現象造成的，它會造成電路運行錯誤，常見的毛刺分為正向毛刺和負向毛刺兩種，毛刺是通過邏輯定時分析儀檢測，一般采樣頻率是被測系統時鐘頻率的5到10倍。

進一步地，上位機包括采樣控件、停止采樣控件、觸發方式控件，所述采樣控件用于發出采樣命令，所述停止采樣控件用于發出停止采樣命令，所述觸發方式控件用于切換觸發方式的選擇。

本發明與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果：

1、本發明利用虛擬儀器技術的硬件功能軟件化，通過軟件的可編程性使儀器的成本得到了降低，一般邏輯分析儀的價格在幾千元人民幣以內，屬于用于可接受的范圍；

2、本發明操作簡便，使用上位機設置的操作控件按照使用者自己預先設定的方式進行工作，大大簡化了操作步驟；

3、本發明輕便靈活且數據分析和處理方便，可連接上位機進行統計、分析、處理，有效解決外圍設備調試問題。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本發明實施例的限定。在附圖中：

圖1為本發明結構示意圖。

具體實施方式