背景

電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中最常用的是示波器，但是隨著微處理器如ARM、X86、MIPS等架構(gòu)、GPU、深度學(xué)習(xí)處理器等芯片的發(fā)展，以及智能硬件如雨后春筍般的成長(zhǎng)，硬件出現(xiàn)的各種邏輯類bug是經(jīng)常遇到的，當(dāng)SOC（片上系統(tǒng)）的各種接口如SPI、USB、I2C、UART等出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候示波器還能勉強(qiáng)應(yīng)付，當(dāng)測(cè)量一些總線信號(hào)如AXI、PCIe或者需要同時(shí)測(cè)量芯片或者板卡上很多引腳信號(hào)的時(shí)候，示波器望著那么多的引腳只能道一聲：“臣妾做不到”。這時(shí)候就需要一種專業(yè)的設(shè)備，那就是邏輯分析儀，它是利用時(shí)鐘從測(cè)試設(shè)備上采集和顯示數(shù)字信號(hào)的儀器，最主要作用在于時(shí)序判定，電子工程師需要分析數(shù)字系統(tǒng)的邏輯關(guān)系。邏輯分析儀不但解決了示波器輸入通道不足的問(wèn)題，還提供了更加強(qiáng)大的觸發(fā)功能和分析功能，對(duì)于數(shù)字電路開(kāi)發(fā)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，邏輯分析儀是一種很棒的工具。

邏輯分析儀大致可以分為獨(dú)立式和卡式兩種。獨(dú)立式邏輯分析儀是將所有的測(cè)試軟件、運(yùn)算管理元件以及整合在一臺(tái)儀器之中；卡式虛擬邏輯分析儀則需要搭配電腦一起使用，顯示屏也與主機(jī)分開(kāi)。ZeroPlus公司推出的LAP-F1是一種卡式邏輯分析儀，采用Xilinx Kintex-7 160T FPGA，這款產(chǎn)品具有64個(gè)通道，對(duì)于時(shí)序分析的最高采樣率能夠達(dá)到1G samples/秒，對(duì)于狀態(tài)分析的頻率能夠達(dá)到200MHz。能夠完成從信號(hào)的捕獲和采集信息存儲(chǔ)到它的DDR3-1600MHz的內(nèi)存里面，到觸發(fā)、按照協(xié)議解碼等一系列的功能，并通過(guò)圖形化的方式展示給開(kāi)發(fā)人員，開(kāi)發(fā)人員可以根據(jù)信號(hào)按照協(xié)議分析是否出錯(cuò)。憑借Xilinx強(qiáng)大的Kintex-7系列產(chǎn)品，這款邏輯分析儀具有較低的功耗和更高的數(shù)字信號(hào)處理能力，能夠支持現(xiàn)在主流的PCIe Gen3和10Gigabit 以太網(wǎng)的數(shù)字信號(hào)的測(cè)量和分析，以及平板顯示器和視頻IP模塊等的邏輯信號(hào)的測(cè)量和分析。Xilinx FPGA不僅可以為全定制芯片的驗(yàn)證立下悍馬功耗，而且在芯片數(shù)字系統(tǒng)的Debug過(guò)程當(dāng)中也能發(fā)揮這么強(qiáng)勁的功能，可謂是文能治國(guó)平天下，武能鎮(zhèn)四海威遠(yuǎn)揚(yáng)。

總結(jié)

邏輯分析儀的優(yōu)點(diǎn)在于同時(shí)檢測(cè)多路輸入、完善的觸發(fā)功能、強(qiáng)大的分析功能。主要表現(xiàn)在觀察測(cè)量波形中是否存在毛刺、干擾、頻率是否正確，對(duì)被測(cè)量信號(hào)進(jìn)行時(shí)序分析，排除操作沖突、時(shí)序協(xié)調(diào)等，對(duì)總線信號(hào)或高級(jí)協(xié)議進(jìn)行分析，加快開(kāi)發(fā)進(jìn)度，以及用觸發(fā)功能來(lái)進(jìn)行錯(cuò)誤捕獲，排除隱藏在系統(tǒng)里面的錯(cuò)誤，增加產(chǎn)品的可靠性等方面。這么多的功能需要一個(gè)強(qiáng)大的大腦來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和處理，Xilinx FPGA系列產(chǎn)品會(huì)針對(duì)目前主流的總線和各種高性能外設(shè)接口的需求開(kāi)發(fā)出更出色的產(chǎn)品，為更多的硬件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程提供更加全方位、多層次、寬領(lǐng)域的服務(wù)。