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Logikanalysator
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Die Erfindung betrifft einen Logikanalysator zum Darstellen der Daten
von Digitalschaltungen laut Oberbegriff des Hauptanspruches.
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Lögikanalysatoren dieser Art sind bekannt (Gerät K100-D der Firma
Gould Inc., USA). Die einzelnen Datenkanäle können hierbei über Tastköpfe mit ausgewählten
Punkten der zu prüfenden Digitalschaltung verbunden werden.
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In den einzelnen Datenkanälen wird über Komparatoren festgestellt,
welche logischen Signale (0 oder "1") die Schaltung zu vorbestimmten und durch ein
Clocksignal vorgegebenen Zeitpunkten an diesen ausgewählten Punkten besitzt. Diese
Daten werden dann in dem zugehörigen Datenspeicher abgespeichert und können dann
gleichzeitig oder nacheinander auf dem Schirmbild einer Anzeigeeinrichtung dargestellt
werden. Das Abspeichern der Daten im Datenspeicher erfolgt über eine Ablaufsteuerschaltung,
die ihrerseits über eine Datenwort-Erkennungsschaltung steuerbar ist. Die Datenwort-Erkennungsschaltung
ist mit den einzelnen Datenkanälen verknüpft und über sie kann das sich aus den
Daten der einzelnen Datenkanäle zu vorbestimmten Zeitpunkten ergebende Datenwort
festgestellt werden. Auf diese Weise kann das Abspeichern der einzelnen Daten in
dem
Datenspeicher in Abhängigkeit von vorgegebenen Datenworten gesteuert
sein, die Datenwort-Erkennungsschaltung ist entsprechend auf verschiedene Datenworte
programmierbar.
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Die Ansteuerung der verschiedenen Schaltungsteile des Logikanalysators,
beispielsweise auch der Zeitpunkt des jeweiligen Abspeicherns der Daten in den Datenspeicher
, erfolgt über ein sogenanntes System-Clocksignal, das entweder intern im Logikanalysator
erzeugt wird oder das von den Clocksignalen der zu prüfenden Digitalschaltung abgeleitet
wird. Bei einfachen zu prüfenden Digitalschaltungen, die selbst nur ein einziges
Clocksignal benötigen, kann dieses System-Clocksignal einfach über einen zusätzlichen
Tastkopf vom Prüfobjekt abgeleitet werden. Schwieriger ist die System-Clocksignal-Ableitung
bei Prufobjektens die mehrere Clocksignale zu ihrem Betrieb benötigen (Multiclocksignale).
Ein Beispiel hierfür-sind Mikroprozessoren. Um auch solche Mikroprozessoren mit
einem Logikanalysator der oben erwähnten Art prüfen zu können ist es bekannt, eine
sogenannte t'personality probe" zum Ableiten des System-Clocksignals von dem Multiclocksignal
des Mikroprozessors vorzusehen, also einen zusätzlichen Tastkopf, dem die verschiedenen
Clocksignale zugeführt werden und in welchem durch entsprechende schaltungstechnische
Verknüpfung aus diesen vom Prüfobjekt abgegriffenen Multiclocksignalen das gewünschte
System-Clocksignal abgeleitet wird. Für. jeden einzelnen Mikroprozessor muß hierzu
jeweils ein speziell verdrahteter Tastkopf vorhanden sein, der speziell auf die
Multiclocksignale dieses Mikroprozessors abgestimmt ist. Diese bekannte Art der
System-Clocksignal-Ableitung
ist relativ aufwendig, für jedes Prüfobjekt
muß ein spezieller Tastkopf vorhanden sein, sie ist außerdem nur für solche Prüfobjekte
geeignet, deren Multiclocksignale in vorbekannter stets gleichbleibender Reihenfolge
auftreten. Für kompliziertere Systeme, beispielsweise programmgesteuerte Bussysteme,
bei denen die einzelnen Clocksignale in unbekannter Reihenfolge regelmäßig auftreten,
ist dieses bekannte System nicht mehr brauchbar, da es ja die Kenntnis der Clocksignal-Reihenfolge
und deren regelmäßiges Auftreten voraussetzt. Die bekannten "personality probes"
ermöglichen außerdem nicht die gleichzeitige Darstellung derl aie Abspeicherung
der Daten in den Datenspeicher jeweils verantwortlichen Clocksignale auf dem Schirmbild
zusammen mit den jeweiligen Datenworten.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Logikanalysator zu schaffen,
bei dem auch von Multiclocksignalen mit unbekannter Reihenfolge der einzelnen Clocksignale
ein System-Clocksignal ableitbar ist und mit dem es auch möglich ist, die für das
Abspeichern der Daten verantwortlichen Clockdaten zusammen mit den eigentlichen
Daten in zeitlicher Zuordnung zu diesen darzustellen.
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Diese Aufgabe wird ausgehend-von einem Logikanalysator laut Oberbegriff
des Hauptanspruches durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Bei einem erfindungsgemäßen togikanalysator können über die programmierbare
Clocksignal-Erkennungsschaltung selbsttätig jeweils diejenigen Clocksignale des
Multiclocksignals des Prüfobjektes ausgewählt werden, aus
denen
dann das geräte interne System-Clocksignal erzeugt wird. Die Clocksignal-Erkennungsschaltung
kann über den geräteinternen Mikroprozessor beliebig programmiert werden und es
ist damit möglich, die Clocksignal-Erkennungsschaltung aufdas Multiclocksignál beliebiger
Prüfobjekte einzustellen. Die Clocksignal-Erkennungsschaltung kann dabei entweder
auf die Vorder-und/oder Rückflanke eines oder mehrerer der Clocksignale des Prüfobjektes
programmiert werden, so daß mit ihr jedes beliebige gewünschte System-Clocksignal
ableitbar ist, das also von der Vorder- oder Rückflanke eines oder mehrerer oder
gegebenenfalls sämtlicher Clocksignale des Prüfobjektes abgeleitet wird. Dazu ist
die Kenntnis der Reihenfolge der einzelnen Clocksignale nicht nötig, die Clocksignal-Erkennungsschaltung
leitet selbsttätig auch von Clocksignalen unbekannter gegenseitiger Zuordnung und
Reihenfolge das gewünschte System-Clocksignal ab, über das dann die Abspeicherung
der Daten im Datenspeicher gesteuert wird.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann über die erfindungsgemäße
Clocksignal-Erkennungsschaltung nicht nur das System-Clocksignal abgeleitet werden,
sondern es ist mit einer zusätzlichen einfachen in bekannter Weise aufgebauten Clockwort-Erkennungsschaltung
möglich, gleichzeitig auch noch die Clockdaten festzustellen und in einem Clockspeicher
abzuspeichern, die in dem System-Clocksignal zusammengefaßtsind und die damit die
Abspeicherung der Daten in dem Datenspeicher verursachen.
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Auf diese Weise können mit der digitalen oder graphischen Darstellung
der Datenworte auf der Anzeigeeinrichtung, beispielsweise einem Bildschirm, auch
noch die jeweiligen Clocksignale markiert werden, welche die jeweilige Ab-
speicherung
der Daten auf den Datenkanälen im Datenspeicher verursachen. Hierdurch wird die
Interpretation der dargestellten Daten für den Benutzer wesentlich vereinfacht,
es kann beispielsweise leicht festgestellt werden, ob es sich bei den dargestellten
Daten um Adressen oder tatsächliche Daten handelt. Wenn im Sinne einer weiteren
Ausbildung der Erfindung gleichzeitig die Clockdaten auch in der Ablaufsteuerung
berücksichtigt werden, können schon bei der Triggerwortdefinition in dieser das
Abspeichern der Daten steuernden Ablaufsteuerschaltung Adressen von Daten unterschieden
werden. Damit ist es. auch möglich, das Abspeichern der Daten sowohl in an sich
bekannter Weise in Abhängigkeit von den Daten selbst vorzunehmen oder aber auch
in Abhängigkeit von den festgestellten Clocksignalen und zwar entweder allein oder
in Kombination damit.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung
an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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Die Figur zeigt das Prinzipschaltbild eines Logikanalysators zum Prüfen
und Darstellen der Daten#eines Prüfobjektes 4. Die einzelnen Datenkanäle 6, von
denen der Übersichtlichkeit halber nur drei dargestellt sind, obwohl in der Praxis
beispielsweise 64 derartige Datenkanäle 6 vorhanden sind, sind über schematisch
angedeutete Tastköpfe 5 mit vorbestimmten Meßpunkten des Prüfobjektes 4 verbunden.
Die über diese Datenkanäle 6 abgegriffenen Daten des Prüfobjektes werden in einem
Datenspeicher 7 abgespeichert, der über eine Ablaufsteuerschaltung 8 gesteuert ist.
Die Ablaufsteuerschaltung 8 wird beispielsweise über eine Datenwort-Erkennungsschaltung
9 gesteuert, die ihrerseits eingangs-
seitig mit den einzelnen Datenkanälen
6 verbunden ist und mit der das s-ich aus den verschiedenen Daten der einzelnen
Datenkanäle 6 ergebende Datenwort feststellbar ist. Die Datenwort-Erkennungsschaltung
9 ist auf vorbestimmte ausgewählte Datenworte programmierbar.
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Wenn die Datenwort-Erkennungsschaltung 9 ein bestimmtes Datenwort
auf den Datenkanälen 6.feststellt, wird über die Ablaufsteuerschaltung :8 das Abspeichern
der Daten auf den Datenkanälen 6 in den Datenspeicher 7 durchgeführt. Die so in
den Datenspeicher 7 gespeicherten Daten können über eine Auswertschaltung 10 für
einen Betrachter als Digitalsignale oder als entsprechende Impulszüge auf einem
Bildschirm 11 einer Anzeigeeinrichtung optisch dargestellt werden.
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Zusätzlich zu den beispielsweise 64 Datenkanälen 6 sind noch zusätzliche
Clockkanäle 12 vorgesehen, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel drei Clockkanäle,
die wieder über entsprechende Tastköpfe 13 mit dem Prüfobjekt 4 verbindbar sind
und über die das Multiclocksignal des Prüfobjektes abgreifbar ist. Auch hier können
selbstverständlich wieder eine beliebige Vielzahl von Clockkanälen vorgesehen sein.
Diese Clockkanäle 12- stehen mit einer Clocksignal-Erkennungsschaltung 14 in Verbindung
über die an ihrem Ausgang 15 das geräteinterne System-Clocksignal erzeugt wird.
Die #locksignal-Erkennungsschaltung 14 ist über den geräteinternen Mikroprozessor
so programmierbar, daß mit ihr von der Vorder- und/oder Rückflanke eines oder mehrerer,
gegebenenfalls aller Clocksignale der Clockkanäle 12 das System-Clocksignal abgeleitet
wird. Zu diesem Zweck steht jeder Clockkanal 12 mit einem Flip-Flop V zum Erkennen
der Vorderflanke und mit einem Flip-Flop R
zum Erkennen der jeweiligen
Rückflanke eines auf dem Clockkanal vorhandenen Clocksignals in Verbindung.
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Diese Flip-Flops sind durch den Mikroprozessor so ansteuerbar, daß
jeweils nur von dem gewünschten Clockkanal I, II oder III und der zugehörigen Vorderflanke
oder Rückflanke dieses ausgewählten Clocksignals das System-Clocksignal abgeleitet
wird. Die Ausgänge der Flip-Flops sind jeweils in einer Verknüpfungsschaltung 17
zusammengefaßt. Für ein bestimmtes Prüfobjekt kann es beispielsweise sinnvoll sein,
das System-Clocksignal nur von der Vorderflanke des Clockkanales I und der Rückflanke
des Clockkanales III abzuleiten und den Clockkanal II völlig unberücksichtigt zu
lassen. Mit einem solchen System-Clocksignal werden dann die Daten der einzelnen
Datenkanäle 6 jeweils nur dann abgespeichert, wenn die Vorderflanke des Clockkanales
I oder die Rückflanke des Clockkanales III auftritt.
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Über die Clocksignal-Erkennungsschaltung 14 wird auch festgestellt,
welches Clocksignal für die Abspeicherung wirksam ist und diese so festgestellten
Clocksignale werden in kodierter Form als Clockdaten in einem Clockspeicer 19 gespeichert.
Dieser Speicher 19 steht mit der Auswertschaltung 10 in Verbindung und es können
damit auch die in dem Clockspeicher 19 abgespeicherten Clockdaten auf dem Schirm
11 so dargestellt werden, dass jeweils das Clocksignal, das für die Abspeicherung
der Daten auf den Datenkanälen 6 in den Datenspeicher 7 verantwortlich war, ersichtlich
wird. In dem
gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Clocksignale
I und III im Sinne obigen Beispiels als entsprechende Pfeile in Zuordnung zu den
Impulszügen der einzelnen Kanäle dargestellt und der Betrachter kann damit sofort
feststellen, welches Clocksignal jeweils für die Abspeicherung des zugehörigen Datenwortes
verantwortlich ist. Für die im Äusführungsbeispiel dargestellten drei Clockkanäle
genügt beispielsweise ein einfacher 2-Bit-Clockspeicher 19.
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Die Ausgänge der einzelnen Flips-Flops der Clocksignalerkennungsschaltung
14 sind ausserdem mit einer Clockwort-Erkennungsschaltung 18 verbunden, die beispielsweise
über einen sehr schnellen Schreib-Lese-Speicher (RAM) feststellt, welches der programmierten
Flip-Flops jeweils gerade am Ausgang ein Signal abgibt. Diese Clockwort-Erkennungsschaltung
18 ist mit der Ablaufsteuerschaltung 8 verknüpft. Damit ist es möglich, schon bei
der Triggerwortdefinition in der Ablaufsteuerschaltung 8 die jeweiligen Clockdaten
zu berücksichtigen. Damit können beispielsweise Daten, die beim Auftreten mit unterschiedlichen
Clocksignalen unterschiedliche Bedeutung haben, bereits bei der Einspeicherung in
die Datenkanäle voneinander unterschieden werden. So ist es beispielsweise möglich,
schon beim Abspeichern zwischen Adressen und eigentlichen Daten zu unterscheiden.
Die Abspeicherzeitpunkte für die Daten können somit nicht nur von den erkannten
Datenworten gesteuert werden, sondern diese Steuerung des Abspeicherns kann entweder
allein nur in Abhängigkeit von den erkannten Clockdaten erfolgen oder in geeigneter
Kombination mit den erkannten Datenworten. Damit ist ein sehr universeller Betrieb
eines solchen Logikanalysators möglich.