• 当您需要看到信号上小的电压变化
• 当您需要很高的时间间隔精度

一般来说，在需要高垂直或电压分辨率时应使用示波器。即如果您需要看到如图10-1所示的每一微小电压变化，就应使用示波器。许多示波器，包括新一代数字示波器，还能够提供非常高的时间间隔分辨率。也就是能以很高的精度测量两个事件间的时间间隔。总之，当您需要参数信息时，就应使用示波器。

图10-2 逻辑分析仪采样图

10.2 什么是逻辑分析仪

逻辑分析仪是利用时钟从测试设备上采集和显示数字信号的仪器，最主要的作用在于时序判定。逻辑分析仪与示波器不同，它不能显示连续的模拟量波形，而只显示高低两种电平状态（逻辑1和0）。使用逻辑分析仪，可以方便地设置信号触发条件开始采样，分析多路信号的时序，捕获信号的干扰毛刺，也可以按照规则对电平序列进行解码，完成通信协议分析，如1wire、I2C、UART、SPI、CAN等数据的时候，应用逻辑分析仪解决问题可以达到事半功倍的作用。

10.2.1 逻辑分析仪的工作原理

图10-3 数据采集原理图

在设置了参考电压（阈值）后，逻辑分析仪将采集到的信号与电压比较器比较，高于参考电压的为逻辑1，低于参考电压的为逻辑 0。这样就可以将被测信号以时间顺序显示为连续的高低电平波形，便于使用者进行分析和调试，如图10-3所示，就是以“阈值”作为参考值来采样的数据图形。

10.2.1 逻辑分析仪的分类

逻辑分析仪根据其硬件设备的功能和复杂程度，主要分为独立式（单机型）逻辑分析仪和基于电脑（PC-Base）的虚拟逻辑分析仪两大类。独立式逻辑分析仪是将所有的软件，硬件整合在一台仪器中，使用方便。虚拟逻辑分析仪则需要结合电脑使用，利用PC强大的计算和显示功能，完成数据处理和显示等工作。

专业逻辑分析仪，通常具有数量众多的采样通道，超快的采样速度和大容量的存储深度，但昂贵的价格也不是每个穷屌丝所能承受起的。作为工程师手头常备的开发工具，目前有许多入门级的逻辑分析仪设计，整体功能虽然不能和专业高档仪器相比，但是用较低的成本来实现特定的功能，也是非常成功的设计。

另一类的逻辑分析仪，是以低速单片机为基础的。很多爱好者用PIC、AVR等常见单片机设计了自己的作品。但这类基于单片机的逻辑分析仪共同弱点就是采样速度太慢，通常不超过1MHz。

以USB IO芯片为基础的入门级逻辑分析仪现在最为流行。比如Saleae logic（实物如图10-4所示），还有类似的USBee等。这类产品主要采用一个USB IO芯片，例如CYPRESS公司的CY7C68013A，所有的信号触发和处理工作都是电脑上的软件完成的，硬件部分就只是一个数据采集、记录仪。最高采样速度24MHz。它们可以“无限数量”地采样，因为所有的数据都是存储在电脑里的。目前一般最多是8个通道，更多的通道数量会成比例地降低最高采样速度。这类产品构造简单，方便易用，价格便宜，是调试单片机开发工作的好工具。它的缺点主要是采样速度只有24MHz、8个通道，对于分析高速并行总线就不能胜任了。更进一步的设计，需要增加FPGA、SRAM等器件，才能解决速度不够和通道数量不足的问题。

图10-4 Saleae logic Analyzer实物图

10.3 Logic软件的相关概述

上面我们已经提到，这个逻辑分析仪需要借助软件来完成，因此我们首先的安装该上位机软件。