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1、ISSN1672-4305实验室科学第13卷第3期2010年6月CN12-1352/NLABORATORYSCIENCEVol113No13Jun12010简易逻辑分析仪的设计与实现12朱榜芹,乔威(1.山东大学(威海分校)后勤管理处;2.山东大学(威海分校)实验室与设备管理处,山东威海264209)摘要:该文介绍了一种基于AT89S51单片机的简易逻辑分析仪的设计方案、系统功能、软硬件电路的设计方法,并对系统性能进行测试与分析结果表明,该分析仪稳定、清晰的显示了波形。关键词:AT89S51单片机;简易逻辑分析仪;8路信号
2、中图分类号:TP216文献标识码:Bdoi:10.3969/j.issn.1672-4305.2010.03.056Designandimplementationofsimplelogicanalyzer12ZHUBang-qin,QIAOWei(1.LogisticServiceManagementOffice,ShandongUniversityatWeihai;2.LabandEquipmentManagementOffice,ShandongUniversity,Weihai264209,China)Abstrac
3、t:ThispaperintroducesadesignschemeofsimplelogicanalyzerwhichisbasedonAT89S51singlechip.Itssystemfunctionandsoftwareandhardwarecircuitdesignmethodarealsointroduced.Theresultoftestingandanalyzingitssystemperformanceshowsthattheanalyzercandisplayclearandstablewavefor
4、ms.Keywords:AT89S51singlechip;simplelogicanalyzer;eightsignalchannels在电路测试中,逻辑分析仪是分析数字系统的逻辑关系的有效工具。但由于其昂贵价格等原因,致使逻辑分析仪在某些领域的普及率还不是很高。本文介绍了一种以AT89S51单片机为核心的简易逻辑[1]分析仪的设计方法,制作简单、方便易行。1系统设计方案简易逻辑分析仪系统以AT89S51单片机作为核图1系统整体设计图心,采用控制LCD菜单显示,构成友好的人机界面,数据经过采集、存储、显示等步骤,最终达到
5、对信号求的逻辑序列信号。8位拨码开关可以预置初始逻辑分析的功能。系统整体主要分数字信号发生器、状态。采集与存储、D/A转换、示波器X-Y通道的控制、(3)8位输入采集电路[2-3]液晶显示等模块。其系统整体框图如图1所示。8位输入采集电路采用一片A/D转换器芯片对(1)核心控制模块8路信号进行分时采集。ADC0809是8位的模数转换采用AT89S51单片机为核心,控制A/D转换进芯片,有8个输入通道,可以利用不同的地址选通各行采集存储,控制D/A转换进行波形输出与显示。个通道,通过软件控制对8路信号实现采集。信号采(2)数
6、字信号发生器模块集之前,将LM324接成电压跟随器,提高输入阻该模块由555定时器和移位寄存器74LS95组抗,使输入阻抗大于50kΩ,简化了硬件的[4-5]成。将555定时器接成多谐振荡器产生矩形波作为设计。移位寄存器的时钟信号,通过移位产生符合实际要(4)波形显示模块朱榜芹,等:简易逻辑分析仪的设计与实现167[6-7]以示波器的X-Y方式来显示8路信号。X通道信号。为周期的线性锯齿波,Y通道的8路信号可通过单(2)逻辑序列信号采集和门限电压模块片机控制读取RAM中的数据得到。若要得到稳定波一般来说要求输入阻抗大于50
7、kΩ,可利用电压形,则需做到X-Y通道的同步。跟随器的输入电阻无穷大的特点来提高输入阻抗。门限电压的16级变化,采用DAC0832。DAC0832内2硬件电路分析与设计部是倒T形网络,用拨码开关控制其8位输入数字(1)数字信号发生器量的变化,使其输出的模拟量在0.25～4V之间变采用NE555定时器接成多谐振荡器产生矩形化。因设定DAC0832参考电压为+5V,则+5V对应波作为移位寄存器的时钟信号,若要求频率f=的数字量为256,则当8位拨码开关处于不同位置100HZ,则可根据多谐振荡器的周期算式T=(R1+时,16级门
8、限电压对应的数字量如表1所示。同时在2R2)Cln2,得出NE555外接的电阻和电容值。当程序中设置触发字,当满足相应触发条件时,对信号NE555定时器产生的100HZ信号的下降沿来临时,进行采集。移位寄存器74LS95会循环移位,由此产生逻辑序列(3)存储模块DA0832转换后的波形,转换前给每列波加
