邏輯分析儀使用教程

1、.聲明: 本文來自/thread-4232738-1-1.html另外，將68013制作邏輯分析儀的原理說明簡單整理了一下，大家可以看看，如果想DIY也就不難了。點擊此處下載ourdev_578200.pdf(文件大小:203K)(原文件名:邏輯分析儀開發(fā)手冊.pdf)前言 一、什么是邏輯分析儀 二、使用介紹 三、安裝說明四、Saleae軟件使用方法 五、邏輯分析儀硬件安裝 六、使用Saleae分析電視紅外遙控器通信協(xié)議 七、使用Saleae分析UART通信 八、使用Saleae分析IIC總線通信 九、使用Saleae分析SPI總線通信 十、Saleae

2、邏輯分析儀使用問題和注意事項 /item.htm?id=6293581805淘寶地址：/item.htm?id=6293581805(原文件名:21.jpg)前言： 工欲善其事，必先利其器。邏輯分析儀是電子行業(yè)不可或缺的工具。但是由于一直以來，邏輯分析儀都屬于高端產(chǎn)品，所以價格居高不下。因此我們首先要感謝Cypress公司，提供給我們68013這么好的芯片，感謝俄羅斯毛子哥將這個Saleae邏輯分析儀開源出來，讓我們用平民的價格，就可以得到貴族的待遇，獲得一款性價比如此之高的邏輯分析儀，可以讓我們在進行數(shù)字邏輯

3、分析儀的時候，快速查找并且解決許多信號、時序等問題，進一步提高我們處理實際問題的能力。 原本計劃，直接將Saleae的英文版本使用手冊直接翻譯過來提供給大家，我花費半天時間翻譯完后，發(fā)現(xiàn)外國人寫的東西不太符合我們國人的思維習慣，當然，也是由于我的英語水平有限，因此，我根據(jù)自己摸索這個Saleae的過程，寫了一份個人認為符合中國人習慣的Saleae，提供給大家，希望大家在使用過程中少走彎路，快速掌握使用方法，更快的解決自己實際遇到的問題。由于個人水平有限，因此在文章撰寫的過程中難免存在問題和錯誤，如果有任何問題，希望大家能夠提出來，我會虛心接受并且改進，希望通過我們的交流，給越來越多的人提供更加

4、優(yōu)秀的資料，共同進步。一、 什么是邏輯分析儀： 邏輯分析儀是一種類似于示波器的波形測試設備，它通過采集指定的信號，并通過圖形或者數(shù)據(jù)統(tǒng)計化的方式展示給開發(fā)人員，開發(fā)人員通過這些圖形化時序信號按照協(xié)議來分析硬件或者軟件中的錯誤。邏輯分析儀是設計中不可缺少的設備，通過它，可以迅速定位錯誤，發(fā)現(xiàn)并解決問題，達到事半功倍的效果，尤其在分析時序，比如1wire、I2C、UART、SPI、CAN等數(shù)據(jù)的時候，應用邏輯分析儀解決問題非?？焖?。如果在你的工作中有數(shù)字邏輯信號，你就有機會使用邏輯分析儀。因此應選好一種邏輯分析儀，既符合所用的功能，又不太超越所需的功能。用戶多半會找一種容易操作的儀器，它在功能控制

5、上操作步驟較少，菜單種類也不多，而且不太復雜。而Saleae就是一種低端的，比較適合大眾化的邏輯分析儀，價格便宜，而且常用的邏輯分析功能足夠，人機界面人性化，非常適合實用。以下是一個Saleae分析I2C時序的一個典型例子：從圖中我們可以清晰的看到，起始信號start，從地址是0x50的器件中去讀取數(shù)據(jù)，第一個字節(jié)是0xc0，第二個字節(jié)是0x50，有了邏輯分析儀，我們可以快捷的找出我們的I2C時序讀寫數(shù)據(jù)的正確與否，可以很快將問題解決。后邊的講解中，我會詳細講解邏輯分析儀分析紅外遙控器，UART時序，I2C時序的具體方式方法。(原文件名:1.jpg)二、 使用介紹1、 saleae的帶寬是24

6、M，也就是所謂的最高采樣頻率是24M，根據(jù)乃奎斯特采樣定律，12M以下都可以還原信號。但就實際系統(tǒng)來講，采樣頻率至少要保持在信號頻率的5倍以上，一般在10倍以上會比較準確。也就是說，信號頻率在2M以下，采樣會很準。Ps：論壇有人說可以采12M，6M，3M等等。24M采12M的標準方波，風險極大，稍有誤差就會出錯，如果12M的上升沿和下降沿較緩也容易出錯。因此，根據(jù)理論，在10倍于信號頻率的情況下基本沒問題，一般應該采2M以下的波形，對于常見的通信，2M的信號速率已經(jīng)很高了。2、 采樣深度：理論上，這個Saleae邏輯分析儀的采樣深度是1000M，也就是說，可以保存的最大數(shù)據(jù)量是1G，實際使用的

7、設置太大等待時間長，所以通常使用10M到50M就差不多了，只要能夠抓夠我們需要的是數(shù)據(jù)量就可以了。3、 經(jīng)測試，在XP系統(tǒng)、win7系統(tǒng)、VISTA系統(tǒng)下都可以正常使用。三、 安裝說明 安裝之前，務必要確認，你的電腦是USB2.0高速的，低速的USB是不可能正常工作的！1. 由于saleae的上位機軟件是基于.net開發(fā)的軟件平臺，所以在安裝之前，先要安裝.NET Framework 3.5 SP1，這個可以直接安裝在光盤里邊wcu文件夾里邊的dotNetFx35setup.exe的離線安裝包。2. 安裝saleae.exe的軟件就可以，安裝以后，插上Saleae邏輯分析儀后會再次提示自動安裝

8、插件，直接點“是”，直到自動安裝完畢。3安裝后，可以通過桌面快捷方式打開Saleae的軟件，打開后，可以在當前圖像上清楚的看到你的邏輯分析儀是否成功連接，如果你已經(jīng)在電腦上插上你的邏輯分析儀，圖形最上側會顯示“connected”和“start”，當前是沒有插邏輯分析儀狀態(tài)，顯示“disconnected”和“start simulation”。(原文件名:2.jpg)四、 Saleae軟件使用方法 在左側第一個下拉欄，可以選擇采樣數(shù)據(jù)的存儲深度，意思即為我將要保存多少采樣數(shù)據(jù)，第二個下拉欄，是采樣頻率，即1秒時間內，我要采樣多少次。一般情況下，數(shù)據(jù)存儲深度，根據(jù)具體情況，夠用就可以，采樣頻率

9、呢，保證在信號頻率的10倍以上即可。在右側的8個通道，我們可以根據(jù)自己的喜好，改變每個通道的名字，也可以不動。我們先拔下邏輯分析儀，在模擬的情況下采集一幀數(shù)據(jù)看看，我們設置邏輯分析儀模擬采樣的深度是1M，采樣頻率是16M，點一下“start simulation”，大家看，這個波形就是一個模擬的波形，我們可以在圖形上直接看到數(shù)據(jù)。(原文件名:3.jpg) 觀察更多數(shù)據(jù)的方法：1、可以用鼠標拖動下邊的這兩個帶箭頭的按鈕或者這個小滑塊。2、在一側擺動鼠標，即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)左右查看。放大縮小數(shù)據(jù)圖形的方法：1、 使用鼠標的滾輪，即可實現(xiàn)圖形的縮放。2、 點擊鼠標左鍵，就是放大，右鍵就是縮小。觀察具體的波

10、形數(shù)據(jù)的時間標記的辦法1、 在圖形的最上側，可以直接觀察到當前的時間標簽的等級，如是ms級別還是s級別，可以作為放大縮小圖形的依據(jù)，會隨著你縮放的設置自動變化，并且有從0時刻到當前位置的具體時間標識。2、 可以將鼠標放到圖形的位置上直接在右下的小窗口處觀察到圖形的具體時間標識。3、 點擊右下小窗口的T1或者T0，即可在圖形的任何位置放置這兩個時間標簽，并且可以在小窗口觀察到這兩個時間標簽之間的差值。五、 邏輯分析儀硬件安裝 1、安裝邏輯分析儀硬件 邏輯分析儀有一根USB線，1組邏輯分析儀打標線，還有一組邏輯分析儀夾子線，USB線是用來將邏輯分析儀連接到電腦上的，打標線和夾子線可根據(jù)你的實際需求

11、任選其一，其中每組線里是10條線，有2條GND線，8條數(shù)據(jù)線分別代表邏輯分析儀的8個通道，插上邏輯分析儀后軟件如下圖所示，剛才的“disconnected”變成“connect”，剛才的“start simulation”變成了“start”，并且我們可以在當前頁面，設置數(shù)據(jù)保存深度，采樣頻率，可以輸入通道名稱，設置觸發(fā)等等，還可以得到當前的時間標簽，右下的具體時間等信息。(原文件名:4.jpg) 2、使用觸發(fā) 絕大多數(shù)情況，我們都不是上來就抓數(shù)據(jù)，而是數(shù)據(jù)波形滿足一定條件后，我們才開始捕獲，這可以讓我們更容易找到我們所需要的數(shù)據(jù)。大家從下圖可以看到，每個通道，都有4級觸發(fā)深度，觸發(fā)在默認情況

12、下是破折號狀態(tài)，破折號狀態(tài)即“不關心觸發(fā)”，也就是說，我們點了“start”后就開始捕獲數(shù)據(jù)，我們可以人為的設置為“1”，“0”或者“-”。其工作原理是，一旦點了“start”，邏輯分析儀開始工作，它首先會去匹配第一個觸發(fā)條件，當符合第一個觸發(fā)條件后，馬上再去匹配第二個觸發(fā)條件，以此類推，直到滿足共4個觸發(fā)條件后，馬上開始捕獲并且保存數(shù)據(jù)。(原文件名:5.jpg)3、保存和加載當前設置(原文件名:6.jpg) 當我們設置好了邏輯分析儀的參數(shù)后，下次打開軟件，我們還想繼續(xù)以當前的參數(shù)進行測量，我們可以通過保存當前設置的方法得以實現(xiàn)，保存方法很簡單，只要點擊Options-Save Session

13、，如下圖所示，一旦保存設置，將會保存以下信息：1 當前采樣捕獲到的數(shù)據(jù)2 當前的圖形位置，縮放比例，時間標簽設置3 當前窗口位置和大小4 當前設置好的采樣深度，采樣率和觸發(fā)設置等。 當然了，加載設置和保存設置是一一對應的，我們可以隨時加載以前保存好的設置。加載設置有三種方式：1 直接選擇Options-Load Session2 將保存的設置文件直接用鼠標拖到saleae軟件中3 雙擊打開以前保存的設置文件。六、 使用Saleae分析電視紅外遙控器通信協(xié)議 下圖是我自制的一個USB轉紅外通信模塊，它可以通過電腦上的串口調試助手以標準的波特率發(fā)送或接收紅外通信數(shù)據(jù)，但是由于遙控器編碼芯片的編碼方

14、式比較特殊，不符合標準的波特率模式，因此我只能通過把邏輯分析儀夾在紅外接收模塊上的辦法，來得到遙控器紅外的數(shù)據(jù)信息。(原文件名:7.jpg) 我們插上邏輯分析儀，打開Saleae軟件，設置采樣深度是1M，采樣頻率1M，使用通道1，設置為0觸發(fā)，點“start”，用我手中的遙控器，對著這個接收模塊按下按鍵1，就得到一串數(shù)據(jù)流。(原文件名:8.jpg) 然后我們根據(jù)遙控器編碼芯片協(xié)議來分析這串數(shù)據(jù)流。我使用的是海信電視遙控器，這種遙控器的編碼特征是先是一段長時間持續(xù)低電平，然后是一段高電平，然后是數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)的特點，一段寬1.65ms的高脈沖表示1，一段寬0.52ms的高脈沖表示0，最后以一個低電

15、平到高電平作為結束。編碼比較特殊，沒辦法，我們只能從邏輯分析儀的波形中一個脈沖一個脈沖數(shù)了，低位到高位分別是10000000101111110100100110110110，那么我們再按下2鍵，把數(shù)據(jù)抓出來看看，看看按鍵與按鍵之間的區(qū)別和聯(lián)系。(原文件名:9.jpg) 那我們可以從圖中數(shù)了，低位到高位分別是10000000101111111100100100110110，分別將兩次的數(shù)據(jù)轉換成16進制，那么遙控器上的1的編碼是0x01，0xfd，0x92，0x6d，遙控器2的編碼是0x01，0xfd，0x93，0x6c。那么現(xiàn)在1和2的編碼全部就出來了，這樣通過分析出遙控器的所有按鍵，我們就可

16、以通過發(fā)射管，然后通過單片機，自己制作一個遙控器了。實際上電視遙控器的編碼特征是這樣，前2個字節(jié)是用戶編碼，用來區(qū)分不同品牌的電視或者不同的家電，第3個字節(jié)是按鍵編碼，而第四個字節(jié)是按鍵編碼的反碼。大家看，有了邏輯分析儀，搞定電視遙控器就是這么輕松。所以說，有了工具的幫助，我們就可以快速的解決問題。七、 使用Saleae分析UART通信 UART、I2C、SPI通信，是最常用的通信方式，所以這個邏輯分析儀除了可以捕獲波形外，還帶有協(xié)議分析的功能。 下圖是我自制的一個USB轉串口模塊，可以用邏輯分析儀的夾子，直接夾在插針上，分析UART通信。(原文件名:10.jpg)Saleae邏輯分析儀可以利

17、用內部做好的協(xié)議分析儀，直接分析UART的協(xié)議，點options-Analyzer 1-Asynchronous Serial:(原文件名:11.jpg)選擇后就會出現(xiàn)下圖(原文件名:12.jpg) 其中1點可以設置波特率，當前選擇的是9600，也可以選擇自動波特率(不推薦)，2點選擇一次傳幾位(通常選擇標準的是8位)，3點選擇停止位的長度(通常選擇1位)，4點選擇是否有校驗位，5點選擇先收低位還是高位(通常是標準的低位)，6點選擇不傳輸信號的時候電平(通常是高)，7點選擇輸出數(shù)據(jù)格式，在這里我們選擇HEX，16進制顯示，然后點Save，8點是通道選擇。 隨后選擇觸發(fā)模式，毋庸置疑，UART通

18、信是下降沿觸發(fā)，因此通道1就可以設置為0-。使用串口調試助手，設置波特率9600，發(fā)送數(shù)據(jù)E4，進行捕獲，就可以直接得到下圖所示，我們不僅可以看到數(shù)據(jù)的波形，還可以直接看到邏輯分析儀給我們將結果分析出來，得到的數(shù)據(jù)直接以16進制顯示在我們的圖形界面上，非常方便。(原文件名:13.jpg)八、 使用Saleae分析IIC總線通信 I2C(InterIntegrated Circuit)總線是一種由PHILIPS公司開發(fā)的兩線式串行總線，用于連接微控制器及其外圍設備，是由數(shù)據(jù)線SDA和時鐘SCL構成的串行總線，可發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。I2C總線在傳送數(shù)據(jù)過程中共有三種類型信號， 它們分別是：開始信號、結

19、束信號和應答信號，I2C總線的協(xié)議，大家自己學習一下即可，今天這里重點是用Saleae分析I2C。點擊options-Analyzer 1-I2C，出現(xiàn)如下界面，其中1,2分別是I2C總線的SDA和SCL通道選擇，3是選擇數(shù)據(jù)輸出方式，我們還是選擇16進制輸出，然后我們使用I2C讀取一個EEPROM時序看看。(原文件名:14.jpg)(原文件名:15.jpg)(原文件名:16.jpg)從上圖，我們不僅可以清楚的看到SDA和SCL的時序圖，軟件還可以直接給我們將數(shù)據(jù)分析出來。首先是個其實信號，然后從器件地址是0x50的EEPROM中讀取數(shù)據(jù)，從第一個地址中讀取的數(shù)據(jù)是0xc0，非常清晰，便于我們

20、分析我們的通信整個過程。九、 使用Saleae分析SPI總線通信 SPI通信是同步通信的一種重要手段，具體的通信方式和通信內容大家可以查找相關資料，這里我只講一下SPI通信的邏輯分析儀設置問題，具體的邏輯分析儀抓取數(shù)據(jù)，SPI部分和前邊的UART、I2C類似，具體我也不舉例分析了，大家可以自己嘗試一下，1,2,3,4分別是同道選擇，5是輸出格式，6是選擇高位在前還是低位在前，7選擇通信位數(shù)，8選擇時鐘無效的時候是高還是低，9選擇數(shù)據(jù)在時鐘的上升沿有效還是下降沿有效，10是選擇Enable是高有效還是低有效。(原文件名:17.jpg)十、 Saleae邏輯分析儀使用問題和注意事項1、關于最大24

21、M的采樣頻率 絕大多數(shù)情況來說，只要您的電腦速度夠快，并且沒有其他USB設備干擾的基礎上，邏輯分析儀達到24M的采樣頻率是沒有任何問題的。但是如果當前的USB設備正在被其他設備所使用，那么最大采樣頻率可能會低一兩個等級，比如16M，12M等。 1 邏輯分析儀使用的是USB2.0的標準，在這種標準下，理論上最大的平均帶寬達到24M，但是邏輯分析儀的優(yōu)先級比較低，這樣就意味著有可能“撞”到其他USB設備的通信。 2 邏輯分析儀擁有4個512字節(jié)的緩沖區(qū)，在這4個緩沖區(qū)都被填滿之前，USB必須將部分數(shù)據(jù)讀出，也就是說，4個緩沖區(qū)不可以同時填滿，否則數(shù)據(jù)就無法進入了，邏輯分析儀會直接報錯。 這就意味著，如果工作在24M的情況下，USB設備不僅要給出24M的通信速率，而且必須在4個緩沖區(qū)被填滿之前，保證其他設備部占用USB資源?；谶@些原因，邏輯分析儀不能夠長時間一直工