存貯式邏輯示波接口的製作方法

2023-05-31 08:04:16

專利名稱：存貯式邏輯示波接口的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及邏輯電路測試儀器，尤其涉及具有邏輯分析儀主要功能的邏輯示波接口。
邏輯分析儀是邏輯電路與計算機硬體線路的較佳測試工具，這一點早被人們所公認。由於邏輯分析儀功能較多，其價格極其昂貴，對一般單位來講難以承擔，為此邏輯分析儀這一先進的測試設備的使用受到了限制。
然而在邏輯分析儀的使用中，通常僅使用其主要功能，許多其它功能在一般情況下較少使用。因此可通過保留邏輯分析儀的主要功能，去除一些不常用的功能，用硬體線路來代替計算機，從而可大幅度降低設備的成本。
本實用新型的目的在於通過對邏輯分析儀的控制、顯示、存貯和觸發等部分結構的變化，用硬體電路來代替計算機，用常用的示波器作為顯示器，保留邏輯分析儀的主要功能。
本實用新型提供的存貯式邏輯示波接口裝置，包括觸發單元、存貯單元、控制單元、數據傳送單元和波形移動單元，其特徵在於上述控制單元是由門電路組成的硬體線路構成。
本實用新型提供的接口裝置，其觸發單元由寫入振蕩器、讀出振蕩器、計數器和信號啟動器組成；數據傳送帶單元由上述計數器的數據線控制的解碼器，提高數據線增益的D／A轉換器及由上述門電路控制的三態門組成。
本實用新型提供的接口裝置，其門電路由控制寫入振蕩器輸出的與非門4、控制讀出振蕩器輸出的與非門1，控制與非門1、與非門4和存貯單元工作狀態的D觸發器12和D觸發器13，以及與非門2和與非門3組成。
由本實用新型上述發明內容可知本實用新型在結構上用硬體控制器、與示波器相配的數據傳送單元代替邏輯分析儀的計算機、陰極射線管(CRT)，由此大大降低了產品價格，但又保留了邏輯分析儀的主要功能。
下面根據本實用新型的較佳實施例對其進行進一步的描述，以便對本實用新型有進一步的了解；該較佳實施例以8線輸入為例

圖1為已有的邏輯分析儀的結構框圖；圖2為本實用新型的結構框圖；圖3為本實用新型的原理線路圖；圖4a為本實用新型Y端輸出波形圖；圖4b為本實用新型X端輸出波形圖圖4c為本實用新型在與其配用的示波器上的波形圖；圖5為本實用新型的外形圖；圖1為已有的邏輯分析儀的結構框圖，參見圖1，啟動信號通過觸發單元100使數據從輸入單元101中輸入，存在存貯器102中，計算機103對存貯器102中數據進行控制，在陰極射線管104中顯示。圖2為本實用新型的結框圖，啟動信號通過觸發單元200使數據從輸入單元201中輸入，存在存貯器202中。硬體控制器203對存貯器202中數據進行控制，顯示在與本實用新型配套使用的示波器204上。從此兩個結構框圖中看出，兩者差別主要在於本實用新型用硬體控制器以及和本實用新型配合使用的示波器、通用隨機存貯器(RAM)來代替邏輯分析儀中計算機、陰極射線管和高速隨機存貯器，由此大大降低了產品價格。
圖3為本實用新型的原理線路圖，圖4a為本實用新型Y端輸出波形圖，圖4b為本實用新型X端輸出波形圖，圖4c為本實用新型在與其配用的示波器上的波形圖，參見圖3、圖4a、圖4b和圖4c。其中非門6、7和8與電阻、電容組成了寫入振蕩器；信號啟動器由開關10，非門5和信號輸入線11組成；D觸發器12和13、與非門1、2、3和4組成控制單元；非門9和與非門1組成讀出振蕩器。
在控制單元作用下本實用新型完成如下幾個工作狀態(a)等待狀態(b)寫入狀態(c)讀出狀態。而三種工作狀態間轉換是這樣的，復位後進入等待狀態。當收到啟動信號後由等待狀態進入寫入狀態；當寫入至2K單元後本實用新型自動由寫入狀態轉入讀出狀態。
按復位按鈕14後，使D觸發器12和13置零，即θ1＝0，θ2＝0，同時地址計數器17復位為0000H。因為θ1＝0，θ1＝1，首先隨機存貯器15的W端為「0」，R端為「1」，存貯器15進入寫入狀態；其次打開三態門16，溝通被測信號與存貯器15間通道；再次關閉與非門1。使讀出振蕩器300停振。再因為θ2＝0，關閉與非門4，使寫入振蕩器400的輸出不能進入地址計數17。地址計數器始終保持0000H。這時本實用新型處於等待狀態。
當從信號輸入線11輸入存貯啟動信號後，該信號作用到D觸發器13後，D觸發器13翻轉。這樣θ2＝1，與非門4被打開。而θ1＝1，所以與非門3也被打開；θ1仍為低電平，即θ1＝0，這樣與非門1輸出高電平，與非門2被打開。於是寫入振蕩器400的輸出就能進入地址計數器17。採樣選擇開關18可對內外採樣進行選擇。分頻器19有多個頻率輸出端，可針對需要被測頻率來對寫入振蕩器的輸出頻率進行選擇。寫入振蕩器的輸出經採樣選擇開關18、分頻器19、與非門4、3和2後經入地址計數器17，開始對被測邏輯信號進行存貯，這樣本實用新型已進入寫入狀態。
數據不斷地存入存貯器15，地址計數器17不斷地計數，地址解碼器由0000H開始變化。地址計數器17的4根數據線A8、A9、A10和A11連到解碼器22的輸入端，解碼器22的一個輸出端Y連到D觸發器12的觸發端(CP端)。地址計數器17不斷記數，當其記到07FFH即A11A10A9A8為0111時，解碼器在Y線上就產生一個負脈衝。這負脈衝作用於D觸發器12的觸發端，使D觸發器12翻轉，θ1＝1，θ1＝0，θ1＝1，首先隨機存貯器15W端為高電平，R端為低電平存貯器進入讀出狀態；其次關閉三態門16，切斷被測信號與存貯器間的通道；再次打開與非門1，讀出振蕩器起振。θ1＝0，首先存貯器R端為低電平，存貯器15進入讀出狀態；其次關閉與非門3，切斷寫入振蕩器與地址計數器間的通道，寫入狀態到止為止。這樣，就可讀存貯在存貯器15中的數據。地址計數器17的三根線A12、A13和A14控制8選1解碼器，對8根數據線逐條選通輸出。同時由於數／模轉換器21的輸出與解碼器20的輸出端相連，這兩輸出端的交點接到與本實用新型配套使用的示波器的Y端。從8選1解碼器20讀出的數據經數／模轉換器21來逐行提高數據線的增益，其波形可參見圖41a這相當於輸出一個串行信號。將地址計數器A8A9A10A11經8選1解碼器22產生示波器外觸發同步信號，其波形可參見圖4(b)。如將圖4(a)所輸出的串行信號接至示波器的Y端，將圖4(b)同步信號接至示波器的外觸發端，當示波器的掃描頻率高於50us／cm時在示波器上就變成並行顯示，其波形可參見圖4(c)。另外通過改變開關23來選擇不同的起始同步脈衝來實現內存數據並行左移。
圖5為本實用新型的外形圖，參見圖7。其中I1～I8為8根測試線夾；Ig為本實用新型與被測邏輯電路共地線夾；I1為共用被測邏輯電路電源＋5V線夾；Ir存貯啟動線夾；Icp為外接同步採樣輸入線夾；XD為本實用新型電源指示燈；K3為內外採樣頻率切換開關；K2為存貯啟動正、負切斷開關；K3為波形起點選擇開關8檔；K4為內外採樣分頻選擇開關10檔；AN為復位按鈕；K1為電源開關；X為與示波器外觸發連接插座；Y為與示波器的Y軸連接插座Jcs為外接＋9V電源。
首先將Ig與被測電路地端相連，I1－I8與各邏輯信號測試點相連，Ir與用戶選定的存貯啟動點相連，由K2確定該點正或負跳變啟動方式，其次對本實用新型供電，用外接9V電源，插入本實用新型電源插孔Jcs，開啟電源開關K1，其用於被測電路的供電＋5V，用電源輸入線夾I＋(紅)，接予被測電路的＋5V。開啟被測電路供電即已接通本實用新型電源，再次本實用新型與示波器連接，本實用新型右側X、Y插孔，分別用附件中的專用電纜連接於示波器X、Y端，示波器應處於Y軸衰減0.5／cm，掃描頻率高於50us／cm，外觸發狀態，Y軸輸入為直流，本實用新型開機後，應先按一次復位AN，凡每一次復位即表示清除上一次存貯內容，等待存貯信號到後，重新開始存貯，直至存滿2K單元後，在示波器上同時顯示8路新的波形。
以上結合較佳實施例對本實用新型進行了描述，但本實用新型並不被較佳實施例所限。在不超出本實用新型發明內容範圍情況下，該領域內的普通技術人員對其所作的修改或改變，都應視作在本實用新型權利要求的保護範圍之內。
權利要求1.一種存貯式邏輯示波接口裝置，包括觸發單元、存貯單元、控制單元數據傳送單元和波形移動單元，其特徵在於上述控制單元是由門電路組成的硬體線路構成。
2.按權利要求1所述的接口裝置，其特徵在於上述觸發單元由寫入振蕩器，讀出振蕩器、計數器和信號啟動器組成。
3.按權利要求1和2所述的接口裝置，其特徵在於上述數據傳送單元由上述計數器的高三位數據線控制的解碼器、提高數據線增益的D／A轉換器，及由上述門電路控制的三態門組成。
4.按權利要求1和2所述的接口裝置，其特徵在於上述門電路由控制寫入振蕩器輸出的與非門4，控制讀出振蕩器輸出的與非門1，控制與非門1，與非門4和存貯單元工作狀態的D觸發器12和D觸發器13，以及與非門3和與非門2組成。
5.按權利要求3和4所述的接口裝置，其特徵在於在寫入振蕩器和與非門4之間有一分頻器和一頻率切換開關。
6.按權利要求5所述的接口裝置，其特徵在於在上述寫入振蕩器與上述分頻器之間有一內外頻率採樣選擇開關。
7.按權利要求2所述的接口裝置，其特徵在於上述信號啟動器由輸入線夾、正負觸發啟動開關和非門組成。
8.按權利要求1所述的接口裝置，其特徵在於上述波形移動單元由上述計數器的中三位數據線控制的解碼器和波形移動開關組成。
專利摘要本實用新型涉及邏輯電路測試儀器，是一種利用示波器作為顯示窗口，具有邏輯分析儀的主要功能的存貯式邏輯示波接口，芟特徵在於用硬體控制器，示波器、通用隨機存貯器來代替原邏輯分析儀中的計算機，陰極射線管與高速隨機存貯器，能存貯瞬態變化的邏輯信號，送至示波器顯示，能同時存貯，觀察8～16路信號，便於邏輯信號的時序分析等，保留邏輯分析儀的主要功能，而價格僅為邏輯分析儀的2％左右。
文檔編號G01R13/22GK2037073SQ8820914
公開日1989年5月3日 申請日期1988年7月30日 優先權日1988年7月30日
發明者潘祖超, 潘祖駿, 張愛華, 陳海闊, 陳守治 申請人:上海現代信息技術研究所