Was ist ein Logikanalysator?

Ein Logikanalysator ist ein Test- und Überwachungsgerät, das mehrere digitale Schaltungssignale empfängt oder erfasst und dann mit Speicherfähigkeit die digitalen Testeingänge anzeigt. Im UND-Gatter mit zwei Eingängen, einem einfachen digitalen Gerät, können beispielsweise alle drei Messpunkte, die zwei Gattereingänge und einen Ausgang umfassen, von einem Computer erfasst werden, der Abtast- und Speicherfähigkeiten hat. Als softwareintensive digitale Schaltungen noch nicht so verbreitet waren, konnte der Logikanalysator dem technischen Personal helfen, die komplizierten Zustände rein hardwareverdrahteter Logikschaltungen zu meistern. Irgendwann war der Bau eines komplizierteren digitalen Geräts auf der Grundlage festverdrahteter Logik keine praktikable Option mehr. Selbst die besten Logikanalysatoren kommen nicht mit einer softwarebasierten digitalen Lösung gleich, die Debug-Dumps generieren kann, die den Anzeigen und Funktionen von Logikanalysatoren entsprechen.

Der Logikanalysator kann mehrere Dutzend Eingangsports aufweisen, die auf verschiedene Weise abgeschlossen sind. Ein üblicher Abschluss ist ein Mikroclip, der einen Zweig einer zu testenden integrierten Schaltung anzapfen kann. Wenn eine Kombination von Eingaben und Sequenzen zu einem bestimmten Ergebnis führen soll, können die spezifischen Eingabekombinationen als Auslöser programmiert werden, der es dem technischen Analytiker ermöglicht, benachrichtigt zu werden, wenn eine bestimmte Kombination aufgetreten ist. In einem UND-Gatter mit 10 Eingängen muss beispielsweise das Vorhandensein aller „1“ in den Eingängen eine „1“ im Ausgang erzeugen. Der Logikanalysator kann überprüfen, ob diese Bedingung tatsächlich eintritt, und möglicherweise sogar eine scrollbare Liste von Zuständen vor dem Triggerereignis bereitstellen.

Einige Logikanalysatoren können sowohl digitale als auch analoge Anzeigen bereitstellen. Dies ist sehr nützlich zum Testen und zur Fehlersuche bei digitalen Geräten, die auch korrelierte analoge Signale haben. Zum Beispiel könnte beim Messen der Leistung bestimmter Schaltungen der Pegel eines analogen Testpunkts als das erforderliche Triggerereignis dienen, um einen bestimmten Prozess zu starten. Als Schnittstelle zu einem Laptop stehen analoge und digitale Analysatorsonden zur Verfügung. Bei den Hochfrequenz-Testanwendungen verwenden analoge Spektrumanalysatoren eine Abtastvorrichtung, die die analogen Signale zur Anzeige in Echtzeit sammelt, während die Signalverarbeitung, Speicherung und Anzeigefunktion von einer Computeranwendung gehandhabt wird. Eine Designänderung des Analysators könnte ein vereinfachtes Software-Upgrade im Vergleich zum Kauf neuer Hardware-Module sein.

Tragbare Logikanalysatoren nutzen die Rechenleistung von Laptops, um die meisten Funktionen innerhalb eines Logikanalysators zu vereinfachen. Beispielsweise kann ein digitales Abtastgerät mit 24 Eingängen einen Universal Serial Bus (USB)-Adapter aufweisen. Die USB-Schnittstelle sendet die Proben dann zur Speicherung, Anzeige und sogar zur kundenspezifischen Analyse an eine Computeranwendung.