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1、简易逻辑分析仪摘要：数字屯路调试中，往往要测试多路信号波形，分析其逻辑关系，采用普通示波器时，最多只能测试两路波形。逻辑分析仪是一种数据域仪器，在测试数字电路、研制和维修电子计算机、微处理器，以及各种集成化数字仪表和装置中具有广泛的用途。木系统采用单片机89C52与CPLD结合实现简易逻辑分析仪的基木功能。用CPLD产生8路可预置的循环移位逻辑信号序列，由89C52实现信号采集、处理、控制、存储、显不等功能。关键字：逻辑分析仪CPLD单片机触发字总体方案设计与论证方案一：用分立元件构成的简易逻辑分析仪具有运算速度快、成本低等优点，但组成复杂、调试困难、精
2、度低、可靠性羞。方案二：整个系统采用CPLD/FPGA,具有运算速度快、集成度高，但CPLD器件运算能力差、调试困难、可靠性难以得到保证。而且因为记时、计数的存储与动态显示占用CPLD内部资源较大，所以整体系统需用较人规模的CPLD器件，成本较高。系统结构如卜•图所示:方案三：整个系统由双单片机实现，一单片机实现时序逻辑信号的产生，另一单片机实现信号釆集、处理、控制、存储功能，但单片机时钟频率太低，不适合构成高速输入/输出装置。方案四：采用单片机与CPLD结合实现。曲CPLI）构成数字信号发生器，利用其速度快的特点能准确、有效的产生逻辑信号。由89C52
3、实现信号采集、处理、控制、存储、显示等功能。系统结构如下图所示：CPLD8路数字信号发牛器键盘控制电路辑态溯示逻状与显设置电路二、基本原理与方案实现根据实用性和性价比，木系统采用了方案四。1、数字信号发生器:整个电路主要由CPLD最小系统板和键盘电路组成。如图1所示:+5VD1LED1LED2KK1KIKLED9\图1其中八个键为预置循环移位逻辑信号序列的输入键，一个确认键，出CPLD预置输出8路循环移位逻辑信号序列，输出信号为TTL电平，序列时钟频率为100HZ,并能够重复输出。2、前向输入通道:图28丄27+5VR32OK前向输入通道曲稳压电路、数
4、字电位器、8路比较器构成。电路如图2所示。PDASE°IS1°
5、S2°
6、S■PUICW317系列产晶的输出电压可调范围为1.25-37V,输出电流为0.1—1.5A,电压调整率典型值为0.01%U,负载调整率的典型值为0.1%U,内部含有过流、过热和调整管安全工作区保护电路，具有安全可靠，应用方便和性能优良等特点。X9511是一个理想的按钮控制的电位器，含有31个电阻单元的电阻阵列，在每个电阻单元之间和任一端都有可以被滑动单元访问的抽头点，活动单元的位置由/PU、/PD输入端控制，活动端的位置可以被存储在一个EEPROM屮，因而在下一次重新上电时可以被重
7、新调用。利用X9511的功能特点就能实现32级电位可调。由CW317稳压输出7.75v电压传送到X9511的VH(3)端,由X9511控制逻辑信号门限电压,使其在0.25-4V范围内按16级变化，以适应各种输入信号的逻辑电平。数字电位器比机械式电位器调节更精确,不受意外影响(振动、污染等)，转换方便，易于装配。8路比较器由TL084高性能通用运算放大器构成，X9511第三端输出的电压值作为基准电压，当输入信号电压高于基准电压时，输出高电平；当输入信号电压低于基准电压时,输出低电平。8路输出的逻辑电平直接传送给单片机的P1口。3、单片机控制系统：89C52
8、芯片是MCS-51系列的单片机,管脚与8031芯片是完全兼容的,并J§L89C52芯片内部带有8K在系统可编程的闪速存储器，具有256X8位的内部存储器RAM,32根可编程的I/O线，8个屮断源，不需要扩展外存储器，节省了芯片，降低了成木，也节约了接口资源。采集函数程序框图:4、输出显示电路:输岀显示电路分X轴和Y轴输岀,X轴输出显示电路由CPLD和DAC0832组成。电路如图3所示:6btaogkul4L41"D(2KXI215LX,04DI5U6nJDVmfM13>lvinp_F*R2WWtoXt'er+5V•X01T图3Y轴输出显示电路由八选—7
9、4LS151,3/8译码器74LS138,通用运算器TL084构成。电路如图4所示：•MLS⑸U1•S1B严一OCT图4本系统采用示波器作为信号波形的输出设备，因此，必须对输出信号进行处理，将8路被测信号分别与不同的直流电位相加，使8路波形能够均匀地显示在示波器Y轴的不同位置上。要使8路信号能够完全分离而不会产生重迭，电阻的取值非常重要。根据示波器显示屏的格数平均分成十段得公式：5*(1/Rx)=n(n=l—8)Rx‘二10*2x经理论计算和实验微调各加权电阻值如表1所示:表1：信号输入通道加权电阻电阻值(单位：kQ)1RP502R2,253R3'16.
10、664R4'12.555R5，106R6'8.337R7,7.148R8'6.2
