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使用邏輯分析儀Acute TravelLogic Analyzer進行SPI NAND驅動開發調試 (qq.com)

前言

邏輯分析儀對于嵌入式開發工程師尤其是驅動開發工程師來說是必不可少的工具, 邏輯分析儀的兩大功能:信號抓取,協議分析必不可少，前者以來硬件，后者依賴軟件。當然方便靈活的觸發,體驗好的GUI,方便的測量工具,等輔助功能也是評價其好壞的標準，性能方面通道數，采樣率，支持觸發電平, 濾波，存儲容量，傳輸速率等都是高端與低端區別最主要的指標。尤其對于高性能越到最后提高一點性能，成本就高很多，技術要求也高很多，國產高端分析儀不多。

對于底層數字信號,沒有邏輯分析去抓包,將無法進行分析調試, 沒有協議分析功能靠人工解析將是噩夢，所以邏輯分析儀必不可少。本篇以Acute TravelLogic Analyzer 這個分析儀為例進行一個SPI NAND驅動開發調試實際使用分享。

簡介

這個邏輯分析儀資料可以去官網查看https://www.acute.com.tw/logic-analyzer-en/product/logic-analyzer/travellogic

我這里型號是TL4234B

基本參數是

34通道,2GHz采樣率,8Gb存儲

支持的協議如下: Bus Trigger I : BiSS-C, CAN2.0B/CAN FD, DP_Aux, HID over I2C, I2C, I2S, LIN2.2, MIPI I3C 1.1, SPI, UART (RS232), USB PD 3.0

Bus Trigger II : DALI, LPC, Mini/Micro LED, PMBus, Profibus, SMBus, SVI2, USB1.1, ...

Bus Trigger III : eMMC 4.5, eSPI, MII, RGMII, RMII, NAND Flash, SD 3.0 (SDIO 2.0), ...

Protocol Analyzer I : BiSS-C, CAN2.0B/CAN FD, DP_Aux, HID over I2C, I2C, I2S, LIN2.2, MIPI I3C 1.1, SPI, UART (RS232), USB PD 3.0

Protocol Analyzer II : DALI, Mini/Micro LED, Profibus, SMBus, USB1.1, ...

Protocol Analyzer III : eSPI, MII, RGMII, RMII, ...

Bus Decode : CAN 2.0B/CAN FD, DP_Aux, eMMC 4.5, eSPI, I2C, I2S, MIPI DSI LP, MIPI I3C 1.1, NAND Flash, Profibus, SD 3.0 (SDIO 2.0), SPI, UART (RS232), ... 100+

可以說是非常強大了,尤其是其支持的協議眾多能滿足大部分開發場景使用了。

實例

接線

接線如下,使用邏輯分析儀Acute TravelLogic Analyzer 的通道0~5分別接,NAND的

IO3,CLK,SI,CS,SO,IO2

邏輯分析儀設置

雙擊桌面圖標Acute TravelLogic Analyzer (x64)打開軟件

如果提示C盤空間不夠可以選擇一個空閑空間足夠的盤

選擇邏輯分析儀模式

配置信號

左下角添加信號，這里默認有4個，我們需要6個再添加2個

點擊信號標簽修改名字,6個都一一修改

還可以修改顏色，數值顯示類型，信號反轉(即1變為0，0變為1)

默認選擇信號模式，可以下拉選擇對應的通道，兩個總線選項后面再說。

設置采樣率

我們這里設置為1nS,即1GHz,我們的CLK頻率是80M,周期是12.5nS,

50%占空比的話,低電平和高電平有6.25個采樣點,也足夠了。

一般一個周期有10個采樣點，一個低電平和高電平分別是5個采樣點左右就夠了。

當然可以設置更大的采樣率，這樣采樣同樣的時間就需要更多的存儲。

設置存儲

如果抓取時間不長，分析儀內部內存足夠存儲則可以優先選擇存儲到分析儀內存，這樣采集完再傳輸到電腦，不會丟數。

如果抓取時間很長，分析儀內部內存不夠存儲則可以優先選擇存儲到電腦內存，甚至是電腦硬盤，這樣會邊記錄邊上傳的電腦，受限于USB的傳輸速率，如果傳輸速率低，來不及傳輸則會丟數。

下面滑條選擇存儲大小,下面會自動計算對應的存儲時間，選擇合適的即可，通道選擇大于實際使用的通道。

觸發點位置是指的整個記錄，觸發點位于哪個位置，設置為50%則觸發點再中間，觸發點前一半后一半都存儲。我們如果不關心觸發點前的數據則可以設置為<1,這樣從觸發點開始記錄，觸發點前的數據不記錄。

設置電壓門限

我們這里設置為1.8V電壓等級，則0.9V為閾值

還可以根據實際情況使能斯密特觸發。

觸發設置

這里選擇CS的邊沿作為觸發，其他更復雜的觸發條件也可以去使用

濾波

對于高速總線,探針等都會引入串擾，會導致一些很窄的脈沖產生。可以硬件和軟件結合過濾。

硬件過濾智能設置2的指數倍，我們的脈寬是6.25,所以設置硬件過濾為<4nS

軟件過濾任意設置

通道1是CLK我們不過濾，因為其是CS使能時一直驅動的信號，也不容易受干擾，其他信號都比CLK慢，且很多時候是高阻態容易收到干擾，所以其他通道過濾可以設置比較大點設置為小于6個采樣點即6nS過濾掉。如果使能CLK過濾，6可能在臨界段CLK可能被過濾。

如下是使能過濾的很干凈

如下是不過濾的很多毛刺

采集

點擊采集按鈕，采集到指定長度停止

協議解析

點擊信號，選擇總線分析的SPI Nand

設置引腳對應關系，選擇芯片型號

就可以看到解析結果了

保存數據

選擇檔案，全部保存，保存到指定路徑，下次就可以直接打開了

使用上一次配置

每次都重新配置很麻煩,可以直接使用上次的配置，這樣出來就是上次的配置無需修改。

總結

以上可以看到使用邏輯分析儀可以實時抓取總線信號，并進行協議分析，任何蛛絲馬跡都無處遁形，當然高端的分析儀用起來很爽但是也確實是貴，希望國產能跟上提高性價比。當然很多時候對于低速接口比如UART，IIC等使用幾十塊錢的就足夠。工欲善其事必先利其器，所以有一個趁手的調試工具是非常重要的。

審核編輯：湯梓紅