Лекция 6. Логические анализаторы
Приборы этого типа, называемые часто синхронными анализаторами, должны отвечать ряду требований. Основные из них сводятся к следующему:
1. Анализируемые данные должны отображаться в виде комбинаций битов. Дисплей анализатора должен позволять легко воспринимать и интерпретировать отображаемую информацию.
2. Наличие достаточно большого числа параллельных входов позволяющих одновременно контролировать целое слово.
3. Управление данными, поступающими в анализатор и циркулирующими в испытуемом устройстве, должно производиться одними и теми же синхроимпульсами. Интервал времени, необходимый для фиксации данных в анализаторе, должен быть очень малым.
4. Подключение анализатора к испытуемой системе не должно оказывать влияния на ее параметры, а также диктовать необходимость изменения режима или программы работы системы.
5. Конструкция входного устройства анализатора должна обеспечивать рациональное подключение прибора к испытуемому устройству.
6. Дисплей анализатора должен позволять легко воспринимать и интерпретировать отображаемую информацию.
В соответствии с требованием 2 выпускаются 8-, 12-, 16- и 32-канальные анализаторы логических состояний.
На рис. 6.1 представлена структурная схема 16-канального анализатора. Работой прибора управляют синхронизирующие сигналы (тактовые импульсы), которые подаются на вход тактовых импульсов от испытуемого устройства (возможно и управление сигналами внутреннего тактового генератора).
После включения анализатора на входы 1 и 2 логического элемента И] с выхода 2 формирователя управляющего сигнала и с выхода делителя частоты подается единица (разрешающий потенциал) , в результате чего появляется разрешающий потенциал на входе / логического элемента И2.
С помощью клавиатуры экспериментатор набирает задав слово, соответствующее нормальному логическому состоянию пытуемой схемы. С ним необходимо сравнить слово, поступают на входы анализатора. Биты набранного слова подводятся ко вхдам 1 компаратора слов.
Анализируемое слово подается в форме 16 параллельных битов на входы прибора (с 0-го по 15-й), которыми служат первый входы компараторов. Ко вторым входам компараторов подводится пороговое напряжение. Его значение определяет порог, различающий логический нуль и логическую единицу, характернее для испытуемой схемы.
Если слово, поступившее на входы анализатора, не совпадает со словом, набранным клавиатурой, то каждый новый товый импульс, проходящий через открытый логический элемент из И^ на входы С резисторов памяти, записывает в каждый из нижний «свой» бит входного слова (в 16 регистрах памяти фиксируется слово в параллельной форме) и сдвигает бит, записанный предыдущим тактовым импульсом в соседнюю ячейку регистра. Такое положение будет повторяться при каждом новом тактовом импульсе до тех пор, пока не произойдет совпадение слов, подведенных ко входам 1 и 2 компаратора слов.
Когда входное слово совпадает с набранным словом, на выходе компаратора слов появляется импульс. Он запускает формирователь. управляющего сигнала, вырабатывающий стробирующий -импульс, который с выхода 1 формирователя подается на входы логических элементов И3, И4. Это создает возможность прохождения тактовых импульсов через элемент Из на вход цифровой схемы регулируемой задержки, а также импульсов с ее выхода через элемент И4 в делитель частоты.
При выключенной схеме задержки по истечении 15 тактовых импульсов (с момента совпадения слов) на выходе делителя частоты (f:15) появляется сигнал, запирающий логический элемента Иь а следовательно, и логический элемент И2, в результате чего прекращается запись чисел в регистры памяти. К этому моменту в регистрах записано слово, имеющееся в данный момент на входах прибора (оно расположено в последних от входа ячейках регистров), и еще 15 слов, записанных 15 тактовыми импульсами, поступавшими после момента возникновения импульса на выходз компаратора слов (момента совпадения слов). Если входное слово в течение 16 тактов не менялось, то во всех ячейках данного регистра должен быть записан один и тот же бит, а во всей совокупности регистров— 16 одинаковых слов.
Запомненные в регистрах слова извлекаются схемой выборки чисел и передаются через схему преобразования, содержащую генератор символов, на дисплей. Последний отображает кадр из 16 слов в виде таблицы битов.