Saleae邏輯分析儀應用手冊
本教程通過圖文并茂的方式來講解，Saleae的用途和實際應用方法
一、什么是邏輯分析儀：
邏輯分析儀是一種類似于示波器的波形測試設備，它通過采集指定的信號，并通過圖形或者數據統計化的方式展示給開發人員，開發人員通過這些圖形化時序信號按照協議來分析硬件或者軟件中的錯誤。邏輯分析儀是設計中不可缺少的設備，通過它，可以迅速定位錯誤，發現并解決問題，達到事半功倍的效果，尤其在分析時序，比如 1wire、I2C、UART、SPI、CAN等數據的時候，應用邏輯分析儀解決問題非常快速。
以下是一個 Saleae分析一個 UART通信時序和一個 IIC時序的典型例子：從圖中我們可以清晰的看到， UART通信在波特率 9600下面，清晰的顯示出十六進制數字 0xA9，而下邊的 IIC信號一個讀數據的時序過程，通道 1是 SDA，通道 2是 SCL，在 1通道中清楚的顯示出來，綠點表示起始位，紅點表示結束位，第一個是往 0x90這個器件地址寫數據 (w是 write的意思 )，第二個表示要讀取的地址是 0x40,第三個數據是重新發送器件地址并且是讀數據，第 4個字節即讀到的數據 0xA9。是不是感覺非常方便快捷呢。
二、軟件安裝以及軟件基本應用
首先安裝 logic software，軟件在光盤里有配套，同時也可以到官方網站下載，這里有各種系統版本支持，請下載你所需要的系統支持版本:
下載完后，直接雙擊安裝。安裝完后，會在桌面出現一個快捷方式：
雙擊快捷方式，進入后，會出現以下界面：
這個邏輯分析儀軟件在沒有插入硬件的時候，最上邊顯示的是 Disconnected，可以進行模擬運行 (start simulation),用鼠標點一下后會出現一個模擬的波形，如果你提前設置協議的話 (如何設置協議，后邊會講)，他還會產生符合你協議的波形呢 ~！當然，非真實測到的波形，可以讓你提前體驗一下，點鼠標左鍵放大波形，右鍵縮小波形，滾動鼠標滑輪也可以放大和縮小波形，沒有使用硬件之前可以提前體驗一下。
三、硬件安裝
軟件安裝完成后就可以插入硬件了，插上硬件后，會自動提示發現新硬件，然后出現一個對話框
直接“點自動安裝軟件 (推薦)”就可以了，安裝完后，剛才的那個 Disconnected會自動變化成為 Connect，并且 start simulation會自動變化成 start，這樣就是和實際硬件連接起來了，下邊我們就可以用來測量實際波形了，并且可以在圖示位置設置通道名字，采樣深度，采樣頻率等等參數。
邏輯分析儀里邊有 2個非常重要的參數，就是采樣深度和采樣頻率。大家可以看到在這個軟件中，有兩個可以選擇數字大小的地方，第一個就是采樣深度，第二個是采樣頻率：
前邊那個 5M代表我們從開始采集，一共采集到 5Mbit個數據他就自動停止了，后邊的 2M代表我們 1s鐘可以采集 2M個 bit位的數據，那么這么算下來，我們這樣設置，可以采集 2.5s的數據。
對于 saleae邏輯分析儀的強悍之處在于，他把采集到的數據通過 USB高速通信實時的發送給了電腦，所以采樣深度取決于我們電腦的內存，可以上到幾個 G，也就是說，如果我們設置了 1G的采樣深度，采樣頻率是 1M，那么我們就可以采集近 17分鐘的數據保存下來慢慢分析，這對于大家分析一些芯片的數據信息非常有用。
四、觸發設置
觸發設置是為了方便大家在使用時，從有用信號開始發送的時候再采集，這樣就可以避免剛開始采集了大量的無用信號。
在這里，你用哪個通道做觸發就設置哪個通道，可以分別設置上升沿開始采集數據，或者下降沿開始采集數據，或者高低電平開始采集數據。默認是不設置觸發，點了 start后，就會自動開始進行數據采集，一直采集到設置的采樣深度完成后自動停止。
那下邊我們就可以正式采集一組數據進行觀察了！
五、信息采集
要特別注意的是，我們設備的正常工作電壓是 5.5V以下， 1.5V以下的會被認為是低電平， 1.5V到 5.5V之間的會認為是高電平，最高承受電壓是 7.5V，所以請大家注意測試電壓。
邏輯分析儀配套有杜邦線，首先請各位把杜邦線逐一的插到邏輯分析儀的接口上去，杜邦線插好后分 2排，上邊一排 5根邏輯分析儀對應的是外殼上左邊的絲印，下邊一排對應的是右邊的絲印。要測試信號前，請先將邏輯分析儀的 GND通道連到你的板子的 GND引腳上去，否則測量出來的數據不可信。
剩下的 8條數據通道，可以任意選擇接到你需要的硬件上去。并且選擇合適的采樣深度和采樣頻率，以及觸發條件，那么下面就可以直接點 start開始采集了。采
集到的波形入下圖所示：
大家把鼠標放到波形上，在右側就會自動顯示一些必要的信息，包括脈寬長度，周期，頻頻率等等信息。大家可以自己點上角那個小齒輪，可以選擇需要顯示的信息，那些不需要的信息可以不讓他顯示出來。
另外，我們如果想要采集多個信息，那可以進行信息保存，點擊右上角的 Option，里邊有個：
可以把當前的信息保存，再抓取下一屏幕的，最后吧每個屏的進行對比，也可以把圖形保存成為圖片形式等等，這一塊大家可以嘗試自己摸索一下：
六、數據分析
首先我們來了解一下左邊的 Measurements欄目顯示的信息，當我們把鼠標放到一段脈沖以后，在左側就會顯示出一段數據信息：
那么我們來逐一對右邊的信息進行分析。
首先，第一個參數 Width，是針對這個圖形中這部分分長度是 0.232500ms，第二個參數 Period，是的周期；
第三個參數 Duty Cycle是當前這個周期的占空比，第四個參數 Frequency是當前這個信號的頻率，也就是周期的倒數。 T1和 T2是分析儀中的兩個時間標簽，我們可以通過放置標簽來得到我們需要的信息，我們用鼠標分別點擊和，就可以在波形中得到兩條綠線，可以通過放置綠線來得到尺度標簽，在右側就會顯示出 T1和 T2的位置，以及 |T1-T2|的值。 Saleae邏輯分析儀還有一個更加強大的功能，就是可以自動分析協議，其中包含以下協議類型。
對這幾種類型的波形來說，不僅僅可以顯示波形，還可以直接顯示協議數值，顯示方式可以為二進制，十進制，十六進制， ASCII碼等等。我們可以看到上邊那幅圖里，通道 0上的是 UART的一條線，通道 1是 I2C的 SDA引腳，通道 2是 I2C的 SCL引腳。那我們可以清晰的看到數據被分析出來，具體的操作方式是：
點擊右側的 Analyzers，選擇 Async Serial，會出現以下頁面，在這個界面里，我們要對 UART通信的參數進行選擇，其中有通道選擇，波特率選擇，數據位，停止位校驗位等等，可以根據實際情況選擇。選擇好了以后，可以點 Save。
而后會提示你是否修改通道名字，你可以根據自己的需求選擇改或者不改，點 Rename和 Don’t：
Rename都可以，然后再設置一下顯示格式，有兩個地方可以選擇顯示格式，大家可以自己選一下在 Options里邊有一個，如下圖：
另外一個點擊對應協議如 Async Serial左邊的小齒輪，也可以選擇顯示模式，我習慣上選擇十六進制。選擇好了，設置上升沿觸發，點 Start，發送的數據就可以被捕捉到，抓到數據后，會出現以下情況：
大家可以看到，低位在前，高位在后，數據是 0x6C，并且大家可以看到，上邊共有 8個小白點，每一個小白點都表示一個數據位，剛開始的起始位就沒有小白點。可以自動把我們的數據顯示出來。同樣的方法，我們再設置一個 IIC數據來觀察一下：
大家看看，是不是很清晰呢，綠色的表示起始位，紅色表示停止位，第一個字節是器件地址 0x90，并且是寫操作，第二個命令寫的是 0x40這個地址。然后第三個指令是讀操作，包含器件地址。第四個字節是讀到的數據是 0x6C，并且應答位還是非應答位一目了然。其他協議大家自己抓一下看看吧。
七、使用 Saleae分析電視遙控器協議
用我們的探針夾子，把 Gnd連接到板子的 Gnd引腳上，通道 1接到紅外接收管 HS0038的接收引腳上。設置好下降沿觸發，然后點 Start，再按下遙控器的一個按鍵，抓到一個波形如下：
紅外遙控器的協議不是標準協議，而且一個廠家的遙控器，可能協議也不一樣，所以這個協議需要我們自己來分析，對于 NEC協議來說，是現在遙控器協議中用的最多的，他的具體協議規則是：先上來 9000us左右的低電平持續時間(即 38K載波時間)和 4500us左右的高電平持續時間來作為引導碼。鍵碼的數字信息通過一個高低電平的持續時間來表示，大概數值是 1680us高電平+560us。
低電平表示 1,560us高電平+560us低電平表示 0。那剩下的我們可以從那個圖里讀出來了，大家可以用 T1和 T2這兩個標尺讀一下最終的結果，我把二進制寫出來，低位在前，高位在后： 00000000 11111111 10100010 01011101，那我們把他們整理成十六進制分別是 0x00,0xff,0x45,0xBA,那這樣紅外解碼就完成了，這 4個字節包含的含義，前兩個字節是設備代碼，就是說，這個型號的家電遙控器全部是這個代碼，第三個字節 0x45是鍵碼，就是不同的按鍵有不同的鍵碼，第四個字節是鍵碼的反碼，大家可以自己看下對不對。
八、 Saleae邏輯分析儀使用問題和注意事項
1、關于最大 24M的采樣頻率
絕大多數情況來說，只要您的電腦速度夠快，并且沒有其他 USB設備干擾的基礎上，邏輯分析儀達到 24M的采樣頻率是沒有任何問題的。但是如果當前的 USB設備正在被其他設備所使用，那么最大采樣頻率可能會低一兩個等級，比如 16M，12M等。
1）邏輯分析儀使用的是 USB2.0的標準，在這種標準下，理論上最大的平均帶寬達到 24M，但是邏輯分析儀的優先級比較低，這樣就意味著有可能“撞”到其他 USB設備的通信。
2）邏輯分析儀擁有 4個 512字節的緩沖區，在這 4個緩沖區都被填滿之前， USB必須將部分數據讀出，也就是說， 4個緩沖區不可以同時填滿，否則數據就無法進入了，邏輯分析儀會直接報錯。
這就意味著，如果工作在 24M的情況下， USB設備不僅要給出 24M的通信速率，而且必須在 4個緩沖區被填滿之前，保證其他設備部占用 USB資源。基于這些原因，邏輯分析儀不能夠長時間一直工作在 24M的采樣頻率下，具體取決于計算機性能， USB帶寬的可用性和延遲情況，以及正在占用 USB驅動的其他設備等諸多因素。
為了讓您的計算機可以最大限度提高采樣率，盡可能保證以下條件：
1>確保沒有其他較大程序占用 CPU的時間較長
2>確保有足夠大的內存空間，否則計算機將會沒有足夠的 RAM獲取邏輯分析儀的數據
3>盡可能直接連接計算機的 USB接口，而不是通過一個 USB集線器
4>盡可能讓其他使用 USB的設備少占用 USB的資源
5>要想讓邏輯分析儀擁有足夠的動力增大采樣頻率，盡可能不用其它 USB設備。
|
