一、邏輯分析儀是什么
邏輯分析儀是專用于數字系統調試的電子測量儀器，其核心功能是捕獲、存儲和分析多路數字信號的時序關系。與示波器不同，邏輯分析儀不關注信號的具體電壓值，而是通過預設閾值將輸入信號轉換為邏輯電平（0或1），重點分析數字信號的時序特性、狀態轉換和協議內容。現代邏輯分析儀通常具備16-256個通道，采樣率可達數十GHz，支持復雜的協議解碼和觸發條件設置，是數字電路設計驗證和故障診斷的關鍵工具。
邏輯分析儀廣泛應用于嵌入式系統開發、FPGA驗證、消費電子測試等領域。在手機主板調試中分析處理器與內存的交互，在汽車電子中解析CAN總線通信，在工業控制系統中診斷PLC數字信號異常等場景都不可或缺。隨著數字系統復雜度提升，邏輯分析儀已成為電子工程師的標準調試裝備。
二、邏輯分析儀的工作原理
1、信號采集與數字化
邏輯分析儀首先通過多通道探頭接收被測信號，每個通道內置高速比較器將模擬信號轉換為數字量。比較器參考用戶設定的閾值電壓（如TTL電平1.5V），高于閾值為邏輯1，低于為邏輯0。此過程濾除了信號的模擬特性，僅保留數字時序信息。高精度型號采用自適應閾值技術，能自動補償信號衰減和噪聲干擾。
2、時鐘同步機制
采樣時鐘可選擇內部時鐘或外部參考時鐘。內部時鐘模式下，儀器按固定頻率采樣；外部時鐘則同步于被測系統時鐘，確保捕獲信號的真實時序。先進型號支持時鐘恢復功能，能從數據流中提取嵌入式時鐘，特別適用于串行總線分析。采樣率通常為信號最高頻率的4-10倍，保證時序分辨率。
3、觸發系統工作流程
觸發系統是邏輯分析儀的核心智能單元，支持多級條件設置：初級觸發可以是簡單邊沿觸發，高級觸發支持協議特征（如I2C的START位）或自定義數據模式（特定地址或指令）。滿足觸發條件后，儀器可配置為存儲觸發前/后數據，或進行分段存儲。部分高端型號支持序列觸發，需連續滿足多個條件才觸發捕獲。
4、數據存儲與處理
采集的數據存入高速存儲器，深度從幾MB到GB級不等，支持循環存儲和分段存儲兩種模式。存儲控制器采用"先進先出"策略，新數據覆蓋舊數據直至觸發發生。現代邏輯分析儀內置硬件加速器，可實時解析USB、PCIe等復雜協議，將原始二進制數據轉換為可讀的信息幀，大幅提升調試效率。
5、數據顯示與分析
數據通過多種視圖呈現：時序圖顯示各通道邏輯電平變化；協議解碼視圖展示解析后的總線數據；狀態列表以十六進制/二進制格式呈現數據流。高級功能包括建立/保持時間測量、眼圖分析、統計報告等。用戶可通過搜索、標記、波形比對等功能快速定位異常信號。
