定时分析

定时分析仪使用自己的内部时钟控制数据采样。这种类型的时钟计时会使逻辑分析仪中的数据采样与被测设备中的时钟异步。具体来讲：

定时分析仪适用于显示信号活动“相当于其他信号”“何时”发生。

定时分析仪侧重于查看各个信号之间的时序关系，而不是与被测设备中控制执行的信号之间的时序关系。

这就是为什么定时分析仪可以对与被测设备时钟信号“不同步”或异步的数据进行采样。

在定时采集模式下，逻辑分析仪的工作是对输入波形进行采样，从而确定它们是高电平还是低电平。为了确定高低，逻辑分析仪会将输入信号的电压电平与用户定义的电压阈值进行比较。如果采样时信号高于阈值，则分析仪将信号显示为 1 或高。同样，低于阈值的信号将显示为 0 或低。下图阐释了当正弦波跨过阈值电平时逻辑分析仪对其进行采样的情况。

图2定时分析采集原理

采集之后采样点被存储在内存中，并用于重建方形数字波形。这种要使一切变成方形的处理方式似乎会限制定时分析仪的用处。不过定时分析仪本来也不是打算用作参数仪器的。若要查看信号的上升时间，可以使用示波器。若需校验几个或几百个信号之间的时序关系，对其同时进行查看，则定时分析仪才是正确的选择。

定时分析仪对输入通道进行采样时，该通道信号或者是高电平或者是低电平。如果在进行某一采样时该通道处于某种状态（高或低），而在进行下一采样时变成了相反的状态，则分析仪可以“知道”输入信号已在这两个采样之间的某个时候发生了跳变。但它不知道具体在何时，因此它将跳变点放在了后一个采样上，如下图所示。

图3定时分析采样精度（不确定度）

对于跳变实际上是在何时发生以及分析仪何时显示跳变，存在着某种含糊性。假如跳变是在前一个采样点之后立即发生的，这种不确定性最多也就是一个采样周期。不过对于这种方法，在精度和总采样时间之间也存在着一种折衷。请记住，每个采样点都只使用一个存储位置。因此，精度越高（采样频率越高），采样周期越短。

触发定时分析仪：

在测量中的某些点，逻辑分析仪必须了解何时采集（存储）流经其内存的数据。这些点叫做触发点。

使分析仪触发的一种方法是：相应地配置分析仪，使之从一组信号（总线）中查找上限或下限码型，或者查找单个信号的上升或下降时钟沿。当分析仪在数据中发现指定的码型或时钟沿时，它便触发。

码型触发：

码型触发用于在总线上查找特定的上限和下限码型。您可以指定不同的标准，如等于、不等于、在或不在某个范围内或者大于/小于。

示例：拥有一条包含 8 条信号线的总线。配置了简单触发以指定分析仪在输入数据等于“AA”码型时触发。

图4码型触发

为了更便于某些用户的使用，大多数分析仪上的触发点不仅可以用十六进制进行设置，还可以用二进制（1 和 0）、八进制、ASCII 或十进制进行设置。例如，十六进制触发值 AA 还可以设置为等价的二进制触发值 1010 1010。但是，在 16、24、32 或 64 位宽的总线上查找时，使用十六进制设置触发点尤其有帮助。

时钟沿触发：

时钟沿触发对于习惯使用示波器的用户来说是一个很熟悉的概念。调整示波器上的“trigger level”（触发电平）旋钮时，可以将其视为设置电压比较仪的电平：当输入电压超过该电平时，电压比较仪会告知示波器触发。定时分析仪的时钟沿触发大体上与此相同，只不过将触发电平预先设置成了一个逻辑阈值。

许多逻辑设备依赖于电平，而这些设备的时钟和控制信号却往往受时钟沿的影响。通过时钟沿触发，可以在对设备进行定时的同时开始采集数据。

示例：试想一个未正确移位数据的时钟沿触发移位寄存器。是数据有问题还是时钟沿有问题？为检测设备，我们需要在对其进行定时的同时检验数据（基于时钟沿）。可以告知分析仪在出现时钟沿时（无论上升或下降）采集数据并获取移位寄存器的所有输出。

图5边沿触发

跳变定时：

在Transitional / Store qualified（跳变/存储限定）定时模式中，定时分析仪将定期对数据进行采样，但只有当阈电压电平中存在信号转变时才存储数据。每当定义的总线/信号（未排除的）中的任何位发生转变时，都要存储所有通道上的数据。为每个存储数据样本存储一个时间标签，这样稍后就可以重新构建和显示测量。

通常，各个采样点不会发生转变。下面将用时间标签 2、5、7 和 14 来举例说明。当确实发生转变时，为每个转变存储两个样本。因此，存储 1K 的转变，就会带有 2K 内存的样本。必须去除一个起始点必需的转变才能使存储的最小转变量达到 1023。

如果转变发生的速率很快，例如每个采样点都有一个转变，那么如下图中的时间标签 17 至 21 所示，只为每个转变存储一个样本。如果整个跟踪过程始终保持这种状况，那么存储的转变数量为 2K 样本。此外，必须去除起始点样本，这样才能使存储的最大跳变量不超过 2047。

图6 跳变定时的数据存储

大多数情况下，当最小转变量和最大转变量都存在时会存储跳变时序跟踪。因此，在此例中存储的实际转变量将在 1023 和 2047 之间。

跳变定时注意事项：

检测到时钟沿时，在分配给定时分析仪的所有通道中存储两个样本。如果在时钟沿检测器重置之前出现第二个时钟沿（在第一个时钟沿后），为避免数据丢失需要两个样本。

在跳变定时中，每个序列步骤只有 2 个分支。在跳变时序中，只有一个全局计数器可用。

跳变时序需要有时间标签才能重建数据。通过将时间标签与内存中的测量数据交叉可存储时间标签。

默认情况下，分析仪将查找为逻辑分析仪模块定义的所有总线/信号上的转变。但是，为增加可用内存深度和采集时间，可以在高级触发中选择不存储某些总线/信号转变（如将无用信息添加到测量中的时钟或选通脉冲信号）。

运行测量时，无论总线/信号是否定义或是否分配给逻辑分析仪通道，都将在所有这些通道上采集数据。在跳变时序模式中，如果定义的总线/信号（未排除的）上存在转变，将保存采集的样本。

运行跳变时序测量后，如果为以前未分配的逻辑分析仪通道定义新的总线/信号，那么将显示在这些通道上采集的数据，但是不可能存储这些总线/信号上的所有转变；显示的数据好似新的总线/信号在运行测量前就已经被排除了。

在跳变时序中，不需要预先存储数据（触发前获得的样本）。因此，与状态模式非常相似的是，触发位置（起始/中心/结束）表明触发后样本占用内存的百分比。触发前获得/显示的样本数量在不同的测量中会有所变化。