嵌入式开发：什么是逻辑分析仪

调试嵌入式系统是一项极具挑战性的工作，尤其是在涉及通信接口的时候。信号之间最微小的定时偏移可能是接收到信号或没有接收到信号之间的差别。开发新的驱动程序或接口时，监控通信信号以确保信号时序甚至消息内容可能至关重要。嵌入式开发人员用于调试和监控嵌入式系统上的通信接口的最基本工具之一是逻辑分析仪。

逻辑分析仪是一种功能强大的设备，它与硬件信号线进行物理接口，类似于多通道示波器的连接方式。与示波器不同，逻辑分析仪不能检测电压范围，而是检测通道是处于数字逻辑0(地)还是逻辑1(电源)。这有助于从信号中去除干扰特征，例如上升时间、过冲、噪声和其他信号伪像。

大多数逻辑分析仪至少支持8个通道的数据，这些数据通常以带状图的形式显示。这允许每个通道在同一时刻与所有其他通道进行比较。Saleae逻辑的输出示例如下所示

逻辑分析仪允许自动解码不同类型的标准接口。根据分析仪的不同，可能包括UART、SPI、I2C、can等。即使嵌入式开发人员正在调试的接口不能自动解码，信号至少可以记录下来，然后手动解码。

大多数逻辑分析仪的功能与示波器相似。这些功能包括调整定时、采样率和触发模式。事实上，一些高端示波器内置了一个逻辑分析仪，可以同时监控模拟和数字信号。这些工具给开发周期带来的力量是惊人的!

逻辑分析仪不仅可用于监控通信，它们也可以用来获得系统定时。系统上的备用输入/输出线可用于确定一个功能何时开始执行以及何时完成。这是通过在切换输入/输出位的函数调用前后散布一些测试代码来实现的。这对于分析系统中不同任务的运行时间非常有帮助。可以设置逻辑分析仪来测量每个触发器的宽度。然后取平均值，得到平均运行时间。观察最大和最小运行时间是有帮助的。这可以用来了解整个系统的时序。

购买逻辑分析仪是工程师为他们的工具平台所能做的最好的事情之一。这些工具对于调试嵌入式系统是必不可少的。毕竟，你不能调试你看不到的东西，逻辑分析仪是嵌入式开发人员的眼睛。