PLC可插拔逻辑分析模块的原理与实现

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1、维普资讯http://www.cqvip.comPLC可插拔逻辑分析模块的原理与实现PLC可插拔逻辑分析模块的原理与实现DesignofVirtualLogicAnalyzerBasedonPC彭刚(电子科技大学计算机科学与工程学院，四川成都610015)摘要阐述了一种应用在实时可编程逻辑控制嚣(PLC)中的可插拔式逻辑分析仪模块的设计原理与实现方案。该模块结合了传统逻辑分析仪硬件采样功能和软件辅助分析算法，应用于符合工业现场标准的模块化的插卡式PLC整机，具有可拔插、数据收集精确、“探针效应”小、可跟踪PLC目标系统RT0S启动过程

2、、性价比高的特点。关键词：PLC设计，逻辑分析AbstractMainlyexpatiatedtheprinciples．techniquesandimplementsofthehardwarecircuitandthesoftwarearithmeticinakindofextendedlogicanalyzemodulethatappliedinPLC．ProgrammableLogicControler．Thelogicanalyzemodule，whichcombinesadvantagesofbothpurehardware

3、analyzersandpuresoftwareanalyzers．isextremelyeffective．Itisusedfortest-ingthedigitalinformationinthedigitalsystem，whosestructureiscomplexandthecostishigher．Inthisway．itloweredthecostoftheinstrumentandimprovedthereliabilityandperformanceoftheLogicanalyzer．Keywords：PLCdes

4、ign，logicanalyzer1PLC逻辑分析模块的作用辑分析仪能精确地将触发点定位到高级语言或汇编语言源代码可编程逻辑控制器(PLC)作为一种嵌入式系统，在其系统级，甚至能以图形化的方式，提供应用程序(RTOS和用户任务)级和应用级开发调试中(尤其是前者)，开发人员通常会遇到四详细的动态行为。开发者通过该工具可以看到目标机系统运行类问题：逻辑问题、软／硬件相互影响问题、软件实时问题和崩溃轨迹、任务和中断之间的相互作用、任务之间的相互切换以及系问题。其中后三类问题只靠设置断点的方法，往往是比较难以解统事件的发生情况(如信号量、消息

5、队列、看门狗定时器等)。决的。由于产生这三类问题的原因通常都比较复杂，所以，开发2传统逻辑分析工具的分类和优缺点分析人员必须通过触发来捕捉这些问题，然后，再通过跟踪来分析产独立逻辑分析工具从实现原理上大致分为纯软件实现、软生这些问题的原因。硬结合实现两大类，而后者又分为“纯”硬件(如逻辑分析仪等)在控制现场调试控制程序时没有发现问题，并不能说明控以及插卡式(即虚拟仪器类，如METROWERKS公司的Code—制程序没有问题。因为有些问题具有很强的隐蔽性，只有控制系Test和国内广泛生产的同类产品)三大类，下面我们分析它们各统连续运行一

6、段时间(几天甚至几个月)之后，问题才会暴露出自的优缺点。来。尽管经过各种测试，这种用户系统运行较长时间后才被发现2．1纯软件实现及其缺陷控制软件Bug的案例层出不穷。对于这类问题的跟踪并不是一逻逻辑分析模块的纯软件实现方案见图1。逻辑分析仪与件容易的事情。而且由于涉及实际情况错综复杂的应用系统，和系统软件内部结构紧密结合，并与适当的编译器相结合，对被测面对专业知识相对较少的操作用户，对故障的准确定位也不是软件实施自动插桩，以便在其运行过程中生成跟踪信息，并收集一件容易的事。这些信息。以往的调试工具和应用级跟踪日志工具(比如如Rockw

7、elAutiomation公司的RSTrend)，只能提供动态系统的某一个时间点的快照，不能得到一串真正连续的信息。而嵌入式系统开发者常常想知道系统级的执行情况和软件的时间特性。为实时跟踪程序，只能采用连续采样的方法，得到一连串离散采样点。追踪这类事件只能依赖一种类似于于硬件工程师使用的逻辑分析仪的工具。逻辑分析仪是从类似于示波器的波形测试设备发展起来的属于总线分析仪类的数据域测试仪器，主要用于查找总线或多线相关性故障。通过逻辑分析仪可以通过总线信号追踪CPU执行指令的全过程。使按用户要求记录系统级和应用级程序执行轨迹成为可能。实际上

8、由于无论是传统逻辑分析仪还是近年来出现的软件逻辑分析仪(如WindRiver公司的WindView)的本质都是相同图1逻辑分析模块的纯软件实现方案纯软件的实现必然会有插入的桩函数和后台处理任务的存的，即都是分析数据域。逻