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如何實現邏輯分析儀的長時間采集并實時存儲

2016-03-08
來源:ZLG致遠電子

  

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深存儲的邏輯分析儀能夠采集更多的波形,讓協議分析更容易,如有的人還覺得不夠用,不妨試試LA2000A的記錄模式。

  對于如IIC、CAN等低頻協議信號,當我們想長時間地記錄波形時,用傳統的邏輯分析儀的話會感覺力不從心。假設信號的頻率為10kHz,那么即使用存儲深度為64Mpts的邏輯分析儀,最多也只能采集大概1個小時的波形,而且在這過程中,我們只能呆呆地等采樣結束。為了解決這個問題,邏輯分析儀的記錄模式便誕生了。

  在記錄模式下,不受邏輯分析儀的存儲深度的限制,能夠一直采集數據,直接將數據存儲到電腦硬盤,而且在采集的過程中,可以在軟件上觀察最新采集到的數據波形。

  1、記錄模式的原理

  圖 1形象的詮釋了傳統模式和記錄模式的區別;當信號流很大時,直接存到細口瓶肯定溢出,只能先存到寬口瓶,存滿后先停下來,再慢慢傳回細口瓶;當信號流不大時,寬口瓶充當傳輸管,將信號流直接引入細口瓶,可長時間不間斷存儲。

 

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 圖 1 傳統模式VS記錄模式

  1.1傳統采樣模式

  傳統的采樣模式,適應于高速數據采集,該模式下,由于信號帶寬高(如32通道200MHz采樣率,需6.4Gbps存儲帶寬),而邏輯分析儀通訊接口帶寬低(USB接口480Mbps),并不能實時不間斷上傳數據到PC端。因此,邏輯分析儀需要先將數據存儲到內部的高帶寬存儲器中,采集結束后,再通過USB將數據慢慢傳回PC,存儲器的容量受限于邏輯分析儀的物理內存。

  1.2全新記錄模式

  全新的記錄模式,適應于低速數據采集(如CAN、LIN、FlexRay、SPI、IIC、UART等串行協議);該模式下,由于采樣所需帶寬低,邏輯分析儀內部的存儲器只是充當一個中轉站(FIFO)的角色,采集的數據可以通過USB及時傳輸到PC端,達到長時間不間斷地記錄波形的效果。PC軟件也能及時分析并顯示最新的數據,讓用戶實時監測信號的狀態。

  2、記錄模式的應用

  記錄模式非常適用于低速串行協議分析,如CAN、LIN、FlexRay、SPI、IIC、UART等。不間斷長時間的記錄,確保了數據幀的完整性,排查偶發異常故障非常有用。

  

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圖 2 長時間記錄CAN數據幀

  如圖 2所示,軟件記錄了18個小時的CAN總線信號,共137萬幀數據(當然可記錄時間遠不止18小時)。通過CAN協議分析功能已經轉化為波形幀及事件列表,對于解碼后的數據幀可方便的進行分析或導出。

  面對如此海量的數據幀,我們該怎么辦?不可能一幀幀的查看吧?

  這個大可放心,通過強大的搜索或過濾功能,進行“錯誤幀”定位。不用幾十秒,就完成了100多萬幀數據的排查,并發現定位一個錯誤幀(1371462幀),如圖 3所示。

 

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 圖 3 錯誤幀搜索

  值得注意的是,LA2000A采用了高效的壓縮算法,在任何情況下都可以使用最高采樣率進行采樣,實現真正的高保真長時間記錄。

  3、記錄模式的特點

  (1)長時間:對于低帶寬信號,能實現長時間不間斷記錄;

  (2)高保真:采用高效的壓縮算法,任何條件下都可以使用最高采樣率記錄,不增加額外帶寬;

  (3)  斷點標記:記錄過程,如遇到突發高帶寬信號導致信號存儲缺失,能標記缺失部分的時間段,保證信號時間軸的完整性。

  (4)數據恢復:長時間記錄時,若電腦突然斷電了,此時不必擔心,前面記錄的數據已經保存在硬盤中。

  LA2000A的記錄模式不受本身的存儲深度的限制,更多地記錄波形,配合強大的軟件分析功能,能極大的提高分析效率,起到真正為用戶排憂解難。


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