معلومات

ما هو محلل المنطق

ما هو محلل المنطق

أجهزة التحليل المنطقي هي أدوات اختبار تستخدم على نطاق واسع لاختبار الدوائر الرقمية أو المنطقية المعقدة. إنها تلبي حاجة المستخدمين الذين يحتاجون إلى أن يكونوا قادرين على فحص وفهم تشغيل هذه الدوائر.

يمكن أن تؤدي راسمات الذبذبات العديد من وظائف محلل المنطق ولكن محلل المنطق قادر على عرض التوقيت النسبي لعدد كبير من الإشارات. يتيح محلل المنطق في الأساس رؤية آثار الإشارات المنطقية بطريقة يمكن من خلالها مراقبة تشغيل عدة خطوط في دائرة رقمية والتحقيق فيها.

ومع ذلك ، فإن العديد من راسمات الذبذبات قادرة الآن على دمج العديد من وظائف محلل المنطق فيما يمكن أن يطلق عليه راسم الإشارة المختلط.

تأتي أجهزة تحليل المنطق في مجموعة متنوعة من الأشكال. على الرغم من أنه من الممكن الحصول على تلك التي تستخدم علبة معدات اختبار تقليدية ، إلا أن الكثير منها مرتبط الآن بأجهزة الكمبيوتر وبهذه الطريقة تتمتع بمستويات أكبر بكثير من المرونة وقوة المعالجة.

تطوير محلل المنطق

تم تطوير المحللين المنطقيين الأول من الحاجة إلى القدرة على إزالة الأخطاء والقيام باكتشاف الأخطاء في الأنظمة القائمة على المعالجات الدقيقة.

في أوائل الثمانينيات ، عندما بدأ استخدام هذه الرقائق على نطاق واسع ، نشأت الحاجة الملحة لتطوير تقنيات من شأنها أن تمكن العديد من الخطوط ونقاط الاختبار من المراقبة في وقت واحد. لم تكن راسمات الذبذبات الحالية قادرة على توفير المستويات المطلوبة من الوظائف.

بعد التقديم المبكر للمحللات الأولى ، ازداد تعقيدها تماشياً مع تعقيد الدوائر التي يجري اختبارها. زاد عدد القنوات ، وارتفعت سرعاتها وتحسنت الوظائف في مجالات مثل التشغيل بشكل كبير.

خصائص محلل المنطق

هناك العديد من الخصائص الرئيسية للمحلل المنطقي التي تفصله عن راسمات الذبذبات متعددة القنوات وأدوات الاختبار الأخرى:

  • قنوات متعددة: تم تصميم أجهزة التحليل المنطقي لمراقبة عدد كبير من الخطوط الرقمية. نظرًا لأن أجهزة التحليل المنطقية مُحسَّنة لمراقبة عدد كبير من الدوائر الرقمية ، فقد يكون لديهم عادةً ما بين 32 و 200+ قناة يمكنهم مراقبتها ، كل قناة تراقب خطًا رقميًا واحدًا. ومع ذلك ، يتم تحجيم بعض المحللين المنطقيين المتخصصين بشكل مناسب ليكونوا قادرين على التعامل مع العديد من الخطوط ، وبهذه الطريقة تمكن التعقب واكتشاف الأخطاء في الأنظمة الأكثر تعقيدًا.
  • قدم عرضًا زمنيًا للحالات المنطقية: تمتلك أجهزة التحليل المنطقي محورًا زمنيًا أفقيًا ومحورًا رأسيًا للإشارة إلى حالات منطقية عالية أو منخفضة. بهذه الطريقة يمكن عرض صورة الخطوط الرقمية بسهولة.
  • يعرض حالات المنطق: يعرض العرض الرأسي على المحلل الحالة المنطقية على أنها حالة عالية منخفضة. تدخل الإشارات إلى القنوات المختلفة ويتم تحويلها إلى حالة عالية أو منخفضة لمزيد من المعالجة داخل المحلل. يوفر مخطط توقيت منطقي لمختلف الخطوط التي يتم مراقبتها.
  • لا تعرض معلومات تناظرية: لا تقدم أدوات الاختبار هذه أي معلومات تناظرية ، وبهذه الطريقة تختلف عن مرسمة الذبذبات. إنها تهدف فقط إلى مراقبة التشغيل المنطقي للنظام. إذا كانت هناك حاجة إلى أي معلومات تناظرية ، فيجب استخدام راسم الذبذبات بالإضافة إلى ذلك.

محلل المنطق مقابل مقارنة راسم الذبذبات

تعد راسمات الذبذبات والمحللات المنطقية أدوات اختبار مختلفة تمامًا. في حين أن كلاهما لهما شكل عرض متشابه للغاية ، أي عرض أشكال الموجة ، إلا أنهما يستخدمان مفاهيم تشغيلية مختلفة بشكل أساسي.


مقارنة بين راسم الذبذبات ومحلل المنطق
محلل المنطقراسم الذبذبات

يتم استخدام محلل المنطق للتحقق من وتصحيح تشغيل التصاميم الرقمية التي تبحث عن حالات منطقية وتوقيتات.

تطبيقات محلل المنطق النموذجي:

  • ربط عدد كبير من الإشارات الرقمية
  • تحقق من تشغيل النظام.
  • كشف مخالفات التوقيت
  • تتبع عملية البرامج المضمنة.

يستخدم راسم الذبذبات لقياس أشكال الموجة التناظرية: السعة ، قيم الطور ، أو قياسات الحواف مثل أوقات الارتفاع ، إلخ.

تطبيقات راسم الذبذبات النموذجية:

  • التحقيق في أشكال الموجات ، والرنين ، ووقت الصعود ، إلخ.
  • قياس سعة الإشارة.
  • وصف جوانب مثل ارتعاش شكل الموجة والاستقرار.
  • كشف العابرين والبقول غير المرغوب فيها.

أنواع محلل المنطق

على الرغم من أن تطوير أدوات الاختبار هذه مستمر ويتم إطلاق متغيرات جديدة باستمرار ويتم تحقيق العديد من الابتكارات التكنولوجية ، إلا أن هناك بعض الفئات الرئيسية التي يمكن تقسيم معظم محللي المنطق إليها:

  • محللات المنطق المعيارية: ربما يكون هذا النوع من محلل المنطق هو ما يمكن اعتباره الشكل الأكثر نموذجية لأداة الاختبار ، على الرغم من أنه الخيار الأعلى تكلفة الذي يوفر أعلى مستوى من الوظائف. وهي تتألف من هيكل ووحدات مختلفة - بما في ذلك وحدات القناة. عدد الوحدات التي تكون أكبر بالنسبة لعدد القنوات الأعلى.
  • محللات المنطق المحمولة: في عدد من الحالات قد تكون هناك حاجة لمحلل أصغر ، ربما لميزانيات مقيدة أو للخدمة الميدانية. تدمج أدوات الاختبار هذه جميع عناصر المحلل في صندوق واحد لسهولة النقل.
  • أجهزة التحليل المنطقية القائمة على الكمبيوتر: هناك عدد متزايد من أجهزة تحليل المنطق المعتمدة على أجهزة الكمبيوتر. تتكون هذه من وحدة محلل متصلة بجهاز كمبيوتر. يعد USB خيارًا واضحًا لذلك ، ولكن يتم أيضًا استخدام Ethernet على نطاق واسع بسبب سرعته العالية. يستخدم هذا الشكل من الأدوات القائمة على الكمبيوتر قوة معالجة الكمبيوتر جنبًا إلى جنب مع شاشة العرض لتقليل تكلفة النظام الكلي. بالنسبة للمستقبل ، من المحتمل أن يتم استخدام أجهزة تحليل المنطق المعتمدة على الكمبيوتر الشخصي وبشكل خاص محللات USB المنطقية بشكل متزايد ، خاصة وأن تكلفة محللات USB يمكن أن تكون أقل بكثير من النماذج الأخرى ، ويمكن أن تقدم مستويات عالية من الأداء باستخدام قوة الكمبيوتر المرتبط ..

تطبيقات محلل المنطق

الاستخدام الرئيسي للمحللات المنطقية هو النظر إلى الإشارات الرقمية. لقد كانت أداة اختبار جذابة ومفيدة بشكل خاص منذ سنوات عديدة عندما تم تصنيع الأنظمة الرقمية المعقدة باستخدام العديد من الدوائر المتكاملة المختلفة. كان من الممكن الوصول إلى نقاط الاختبار المختلفة وكان من الممكن تصحيح أخطاء الحافلات العريضة و IO. الآن مع وجود مستويات أعلى من التكامل ، لم يعد هذا ممكنًا دائمًا نظرًا لوجود المزيد من الأجهزة المضمنة التي تستخدم System On a Chip وتصميمات SOC ولا يمكن الوصول إلى نقاط الاختبار المطلوبة.

على الرغم من ذلك ، لا تزال هناك العديد من القياسات المحتملة لمحلل المنطق ، خاصة للاستخدام مع العديد من أنظمة الكمبيوتر مثل Arduino و Raspberry Pi وغيرها الكثير.

باستخدام المحلل المنطقي ، من الممكن ربط عدد كبير من الإشارات على شاشة واحدة. يمكن مقاضاة هذا للحصول على حركة بيانات أخرى جيدة ومعالجتها داخل العديد من الأنظمة المضمنة أو داخل الأجهزة الطرفية لأنظمة الكمبيوتر الصغيرة.

أحد الأمثلة على التطبيق هو مراقبة البيانات التي تأتي إلى معالج دقيق UART ثم تعود إلى جهاز SPI ، ربما EEPROM ، ثم أخيرًا قطعة من البيانات إلى جهاز I2C. باستخدام محلل المنطق ، من الممكن عرض كل هذه الحافلات على مدى فترة طويلة وهذا لن يكون قابلاً للتطبيق على الذبذبات.

ونتيجة لذلك ، فإن أجهزة التحليل المنطقية من المحلل المنطقي البسيط للصانع / الهواة منخفضة التكلفة ، وصولاً إلى أنظمة التطوير الاحترافية ، كلها مفيدة في ساحاتها المختلفة.

تعد أجهزة التحليل المنطقي شكلاً هامًا من أشكال أدوات الاختبار. إنها تمكن المهندسين والمطورين من رؤية ما يحدث بالضبط داخل الدوائر المنطقية. بالنظر إلى الإشارات المنطقية على مجموعة متنوعة من الخطوط ، فإنها قادرة على توفير مستوى أفضل بكثير من البصيرة في تشغيل الدوائر المنطقية من الأشكال الأخرى لأجهزة الاختبار.


شاهد الفيديو: مدرسة المشغبين ماهو المنطق (شهر نوفمبر 2021).