引言
毛刺往往是造成硬件故障的"元凶"，但由于它持续时间非常短，幅度小，"来无踪去无影"，用示波器又很难捕捉，令
工程师非常头疼。好多工程师不得不采用其他的办法来查找原因，耗时且费力。 现我们就以实际的案例来向大家说明逻
辑分析仪定时分析功能在硬件调试时的功用。特别说明一点的是本例中使用的是虚拟逻辑分析仪即基于USB式的。
图1 为一个有故障的存储器电路示意，故障的现象是存入的数据和读出的数据有出入，这属于硬件故障。首先用逻辑
分析仪的定时分析观测加至RAM的写时钟和由地址计数器产生的4位地址，首先我们来分析其工作的时序过程： 时钟
提供4位地址读写数据的基准，由逻辑控制信号确定动作的时间。
由图1分析可见，可疑点可能在时钟信号，或者4位地址计数器上。从图2可见，写时钟（即图中"时钟Φ"）是周期
出现的，在写时钟的作用下地址计数器进行计数，输出不同地址供RAM使用。图2中白色框左部逻辑关系都是正确
的，但图白色框部分，可以明显发现写时钟未作用时，地址计数器仍反转计数，产生逻辑错误。从而导致读写错误。
那为什么在没有时钟跳边沿的情况下，地址计数器会动作呢？有经验的工程师就知道，这与毛刺有关用抓钩连接这
5条信号线（4位地址线+1位时钟线）与TWLA500主机，因为是虚拟仪器所以TWLA500要先与PC连接。如图4
所示。其中5个通道的顺序和名称可以自行定义。
本例中通道3为时钟信号，触发字可以灵活的选择，例如可以选择地址为0000触发。也可以设触发延迟，适当调
整采样周期，使整个信号完整、清晰的显示在屏幕上。其时序示意图如图5所示。
也可以利用高级触发，比如设置出现异常的跳转时触发。利用逻辑分析仪抓取到实际工作的信号
如图5所示。
再经过放大后，会发现时钟信号在约15.5uS处出现毛刺。（图6中红色框所示）
由图6可见，在出现误反转的瞬间，时钟信号出现毛刺（图6中红色框）。导致出现读写错误。
TWLA500抓取发现该毛刺周期非常短，几nS的间隙。普通的逻辑分析仪很难抓到该毛刺。
因为TWLA500高达500M的采样率同时Setup/Hold Time≈0nS，。所以很容易捕获到该
毛刺。继续跟踪，可以发现时钟产生毛刺的根源系电路中等效电容和电阻的存在，在工作时
RC有充放电现象造成时钟信号在跳转的边沿产生不稳定的情况。这就为硬件工程师最终找出
故障根源提供了强有力的支持。
通过上面的实例可以看出，在数字系统中，逻辑分析仪都是一个非常有用的工具。特别是
随着其功能的丰富，价格的下降。长远看，逻辑分析仪将在数字系统的革命中发挥重要的作用。
附：台湾佳营的TWLA500资料（USB虚拟式）
逻辑分析仪+时钟发生器
- 最大采样频率高达500 MHz
- 有效测量带宽200M
- 建立时间/ 保持时间 0ps
- 独立有源探头接口
(Independence active-probes interface)
- 超高输入阻抗 4MΩ (<0.1pF)
- 接口独立电源
- 有效隔离外部噪声和电流
- 支持18 通道信号输入，皆为独立有源界面
- 每路存储深度高达 10Mbit
- 丰富的软件功能
- 支持软件更新
- 可调式触发设置
- 支持多重边缘触发和条件触发
- 可调式时钟占空(Clock duty)
- 支持非接触式测量能力
- 支持小信号输入,灵敏度为25mV
- LVDS, PECL, LVPECL
- SSTL3, SSTL2, HSTL15, HSTL18
- 2通道独立时钟发生器输出达200 MHz
- 25mA 输出驱动能力
- 时钟输出精度1MHz
- 采用USB供电即插即用
- 支持输入信号范围 - 4.3V ~ + 4.7V
- 时钟输出上升/下降时间1ns
- 口袋便携型,超高性价比
北京德尔威科技有限公司 权明
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