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3、 第4章系统软件设计第4.1节软件主CPU流程图第4.2节软件从CPU程序流程图 第4.3节 中断服务子程序流程图 第4.4节掉电保护流程图第5章系统测试第5.1节测试仪器第5.2节测试方法第5.3节误差分析结论参考文献致谢附录：部分源程序简易逻辑分析仪的设计与制作【摘要】：逻辑分析仪是一种新型的数字测试仪器。它应用于微机等数字系统的软件、 硬件调试，故障检查，性能分析等过程中。鯊腎鑰诎漣鉀沩懼統庫。本设计采用AT89C51单片机控制8路逻辑信号电平采集的简易逻辑分析仪设计。采 用AT89C2051控制系统实现一个数字信号发生器可预置8路信号工作，采集电路以5Kbit每秒的速率同时对8路逻辑信
4、号进行采样。逻辑信号门限电压通过键盘任意设定，信号采 集的触发等级、触发条件、触发位置由键盘设定。硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。【关键词】：逻辑分析仪；AT89C51 AT89C2051数字信号发生器Abstract: Logic analyzer is a new-style digital testing instrument. It is used in the test of software and hardware of digital system, such as micro-computer, fault-checked, an alyzi ng-performa nee阌擻輳嬪諫迁
5、择植秘騖。This paper introduces the design of the simple logic analyzer which acquisiti on of 8 routes sig nal level is con trolled through AT89C51 si ngle chip. The control system through AT89C2051 to realize a digital waveform generator scheduled 8 routes signal.5Kbit/s real-time sample rate of the acq
6、uisition circuit is faced to the 8 routes logic sig nal in the mean time. Threshold voltage of logic sig nal is set arbitrarily by keyboard, trigger rank, trigger condition and trigger location are set by keyboards嚕躑竄贸恳彈濾颔澩。Key words: logic analyzer; AT89C51; AT89C2051; digital waveform gen erators釷
7、鹆資贏車贖孙滅獅赘。刖言信息时代是数字化的时代，数字技术的高速发展，出现了以高性能计算机为核心的数 字通信、数字测量的数字系统。怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。在我们通信技术中开始是对模拟信号进行变换和传输，以后随着半导体器件的出现，使数字电路能大量地生产和应用，这样数字技术在通信中得到广泛应用和发展。人们将语 音和图象信号用数字技术变换成数字信号后，再在线路上进行传输。但是在近十年中由于 大规模集成电路技术的发展，生产了大容量的半导体存贮器、移位寄存器，以及广泛应用的微处理器芯片和许多支持芯片。在这些器件以及应用这些器件的电路和系统中采用数据 表示信息。谚辞調担鈧谄动禪泻類。这个数据可以是存贮器的地址
8、或该地址单元中所存放的内容，而这个内容可以是程序 中某条指令或要操作的数据。这些数据及其控制信号的其中一个特点就是它们都是逻辑信 号，可以表示为高电平或低电平，或表示为逻辑“1 ”或逻辑“0 ”，只有这两种状态。 所以我们在分析和检查这些逻辑信号时只关心它们的状态及其组合,而往往不必顾及其具体信号的大小和形状。数据信号的另一个特点就是它是由几个比特（bit ）的逻辑状态来组成一个具体的数据字（word）。在数字通信中它们以串行方式进行传输，如以五位或七位代 码表示一个量值或控制信号。而在微处理器及计算机中则以8位、16位、32位并行通路上逻辑状态的组合代表一个数据字、一条指令等。数据信号的第三
9、个特点是逻辑信号往往 是随机的,非周期性信号,甚至是间歇出现的信号。嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。传统的示波器往往比较适合观察周期性的重复出现的模拟信号或脉冲信号。但是对随 机的非周期信号是很难稳定同步的。而且在现有示波器中一般只有双踪交替扫描显示，所以它们不能观察显示多通道的并行逻辑状态。并且示波器是由被测信号的波形电平去触发 产生扫描来显示被测信号，它不能捕捉特定的数据字，不能由特定的地址或指令来进行触 发，以便观察显示相应的数据序列。一般示波器的第三个主要缺点是没有数据存贮能力，所以就不能捕捉和保存瞬刻即逝的信号。本文第一章主要是绪论，第二章讲系统的分析， 主要是方案的选择与论证，第三章是系统硬
10、件设计，第四章是系统软件设计，第五章主要 讲系统测试。 熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。第1章绪论第1.1节 逻辑分析仪在数字科技中的地位1.1.1. 数字科技对检测仪器的需求20世纪70年代以来，大规模集成电路、可编程逻辑器件、高速数据信号处理器和计 算机技术等高新技术得到迅猛发展，为解决数字设备、计算机及VLSI等电路在研制、生产、检修和维护中的测试问题，出现了一类新的测试设备。因为其被测系统的信息载体主 要是二进制数据流，为区别于频域或时域的测量，把这一类测试统称为数据域(DataDomai n)测试，即有关数字系统的测试称为数据域测试。以离散时间或事件出现的次序为 自变量，状态值为因变量的函数关
11、系属数据域范畴。因此数据信息是由状态空间概念、数 据格式和数据源构成的。它与频域或时域的信息不一样，具有以下一些特征：鶼渍螻偉阅劍鲰 腎邏蘞。(1) 数字信息几乎都是多位传输的。(2) 数字信息是按时序传递的。(3) 许多信号仅发生一次。有些信号虽然可以重复发生，但是它们是非周期性的。(4) 造成系统出错的误码常混在一串正确的数据流中，实际上只有错误已经发生以后 才能辨认出来。(5) 信号的速度变换范围很大(如高速运行的主机和低速的外围设备)。显然，对数字系统的检测不可能象对模拟系统那样。用示波器及一般的电子测量仪器是难以观察和测量 数字信息的。以上特点决定了对数字系统基本的检测要求：纣忧蔣氳
12、頑莶驅藥悯骛。a、 跟踪与分析状态数据流。这是对数字系统进行功能分析所必须的基本测量。跟踪状 态流需要利用地址总线，最好同时也能观察数据总线，以便分析总线的全面工作情况。由 于有的总线是复用的，因此要求测量时有选择数据的能力。颖刍莖峽饽亿顿裊赔泷。b、为了监视数据线上的数据流，需要设置一个观察参考点，由它来决定需要捕获的 对分析有意义的那部分数据。c、 分析异步总线时，需要了解各信号状态序列和每个信号在给定状态的持续时间， 以 便判定系统是否按正确的时序运行。这要求能分析信号状态之间的时间关系。濫驂膽閉驟羥闈 詔寢賻。d、来自系统内部或外界的干扰及毛刺常引起硬件出错，这样就需要捕捉干扰或毛刺，
13、 并把它们显示出来。1.1.2. 逻辑分析仪介绍逻辑分析仪是用来分析数字系统逻辑关系的一种仪器。它属于总线分析仪一类的数据域测试仪器，它主要用于查找总线（或多线）相关性故障。銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。对于数据域的测试，逻辑分析仪是最典型的测试仪器。它一方面是分析数字系统和计 算机软、硬件最有力的工具，另一方面它本身又与微计算机紧密结合起来，产生了多种智 能逻辑分析仪和个人仪器型的逻辑分析仪插件。有些逻辑分析仪还与计算机开发系统、仿 真器、数字电压表和示波器等结合起来，构成完善的仪器系统。有些先进的逻辑分析仪可 以同时检测几百路的信号，还拥有灵活多样的触发方式，可以方便的在数据流中选择感兴 趣的观测
14、窗口。逻辑分析仪还能观测触发前和触发后的数据流，具有多种便于分析的显示 方式。目前逻辑分析仪已成为设计，调试和检测维修复杂数字系统，计算机和微机化产品 的最有力工具。挤貼綬电麥结鈺贖哓类。逻辑分析仪按其工作特点，可分为两大类：逻辑状态分析仪（Logic State Analyzer，简 称LSA）和逻辑定时分析仪（Logic Timing Analyzer，简称LTA）。两类分析仪的基本结构 是相似的，主要区别在于显示方式和定时方式上。赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。逻辑状态分析仪主要用来监测数字系统的工作程序，并用“0”或“ 1”来显示被测系统的逻辑状态，以便对系统进行状态分析。其状态数据的采集是在被
15、测系统的时钟下实现 的，即逻辑状态分析仪与系统是同步工作的。这能有效地解决程序的动态调试问题，因此，逻辑状态分析仪主要用于系统的软件测试。塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。逻辑定时分析仪主要用来显示各通道的逻辑波形，特别是各通道之间波形的时序关 系。为了能显示出这种时序关系，在逻辑定时分析仪中应提供采样时钟，即所谓内部时钟，来控制数据的采集。一般采集数据的内部时钟频率应该是被测系统时钟频率的510倍。因此，从上面的描述可以看出，逻辑定时分析仪与被测系统是异步工作的，主要用于系统 的硬件测试，它能检测出系统的工作时序及各种不正常的毛刺脉冲。裊樣祕廬廂颤谚鍘芈蔺。1.1.3. 逻辑分析仪在数据域测试中的应用逻辑分析仪是一种主要的通用数据域测试仪器。逻辑分析仪在计算机、自动测试系统、 IC设计、智能仪器、数据通讯以及自动控制等数字系统中，用于硬件逻辑、时序和软件 运行情况的研究、分析、测试和故障诊断，是新产品开发和系统维护必不可少的工具。仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驚。在软件方面，特别是象冲突、存储器泄漏和栈溢出等这些实时软件问题是很难诊断的， 因为它们只有系统在某一速度运行时才出现。逻辑分析仪具有很大存储深度的特性，可以 用长时间间隔“实时跟踪”方法来找到问题根源。因而，逻辑分析仪具有实时跟踪记录程 序的能力而无须停止运行。 绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。在硬件方
