[实用新型]简易型数字电路逻辑分析仪

说明书

技术领域：

本实用新型涉及应用于数字电路的分析仪器，更具体地说尤其是一种适于教学实验用的简易型数字电路逻辑分析仪。

背景技术：

专用逻辑分析仪是数字电路的高级分析仪器，其采样频率高、容量大、通道多、分析功能强，是分析与设计复杂数字系统的有力工具。

在高等院校的数字电子电路教学实验中，常常涉及到数字逻辑电路的设计、实验和分析。然而上述现有的逻辑分析仪价格昂贵，难以在实验中为每个学生进行配备，在一定程度上影响了教学效果。

目前，在数字电路的教学实验中，通常所配置的测量仪器仅仅是单通道或双通道普通示波器。但是，在采用示波器测量电路信号时序时，只能测量显示出周期稳定不变的单路或双路输出波形，对于瞬态和多路信号则无法测量显示。

实用新型内容：

本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种结构简单、成本低、适于在高等院校教学中进行普遍配置的简易型数字电路逻辑分析仪，以提高教学实验质量。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型简易型数字电路逻辑分析仪，其特点是采用通用示波器，并设置以单片机为中央处理器的信号采集处理电路，所述信号采集处理电路包括：

8或16通道多路数据采样电路，多路数据采样信号经缓冲器接口输入单片机P1口，并存储于外扩存储器RAM中；

电平移位转换电路，存储在外扩存储器RAM的多路数据采样信号被取出，分时送至单片机扩展I/O接口，分时输出的数字采样信号在电平移位转换电路中进行数字信号的多级电平移位转换，经电平移位转换的多路信号通过示波器的一个输入通道在示波器上以不同的零坐标显示；

输出电路，以所述通用示波器为显示终端，其输出接口与显示终端的外同步触发信号输入端口EXT和Y轴输入端口相联，同步周期循环分时输出逻辑移位电平信号。

本实用新型的结构特点也在于：

采样电路设置多档采样频率。

电平移位转换电路采用一片多路数字开关U6和一片多路模拟开关U5，串联设置的二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7和D8构成分压电路，在所述分压电路与接地端GND之间，串联设置由开关管Q1控制的两只二极管D9、D10，开关管Q1的基极接多路数字开关U6的/Z端，不同的分压信号分别接入在多路模拟开关U5的信号输入端，与输入逻辑信号对应的八路电平信号d0、d1、d2、d3、d4、d5、d6和d7接入多路数字开关U6，来自单片机的可表征0-7八种不同的状态的控制信号A、B、C分别接入多路数字开关U6和多路模拟开关U5的控制端，以多路模拟开关U5的OUT端接通用示波器的输入口。

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

本实用新型通过对多路信号的采样存贮，利用电平移位转换电路同步周期循环分时输出逻辑移位电平信号，最终是以示波器为显示终端，利用人的视觉暂留时间特点，在示波器上显示出8一16路稳定的逻辑时序图形。与单纯使用示波器相比，本实用新型具有了多路信号的逻辑分析功能，实现对于瞬态和多路信号的测量显示。与已有的专用逻辑分析仪相比，其价格大大降低，适于在教学实验中普遍配置，有利于提高教学质量。

附图说明：

图1为本实用新型系统框图。

图2为本实用新型电平移位转换电路原理图。

图3为本实用新型在示波器上同时显示的8路逻辑分析信号。

图4为本实用新型经过电平移位后与输入逻辑信号对应的8路电平信号波形图。

图5为本实用新型与d0、d1、d2、d3、d4、d5、d6、d78路信号对应的触发同步信号波形图。

以下通过具体实施方式，结合附图对本实用新型作进一步描述：

具体实施方式：

参见图1，本实施例采用通用示波器，并设置以单片机为中央处理器的信号采集处理电路，信号采集处理电路包括：

8或16通道的多路数据采样电路，多路数据采样信号经缓冲器接口输入单片机P1口，并存储于外扩存储器RAM中；

电平移位转换电路，存储在外扩存储器RAM的多路数据采样信号被取出，分时送至单片机扩展I/O接口，分时输出的数字采样信号通过电平位移转换接口电路在电平移位转换电路中进行数字信号的多级电平移位转换，经电平移位转换的多路信号通过示波器的一个输入通道在示波器上以不同的零坐标显示；

输出电路，以通用示波器为显示终端，输出接口与显示终端的外同步触发信号输入端口EXT和Y轴输入端口相联，同步周期循环分时输出逻辑移位电平信号。