Логический анализатор данных ЛАД-03

Тестирование и ремонт процессорных плат систем ЧПУ, контроллеров, других устройств, в состав которых входят микропроцессоры, представляет наибольшую трудность для ремонтных служб промышленных предприятий.

В состав диагностической системы «ТЕСТ-Д» входит тестер микропроцессорных устройств "Логический анализатор данных ЛАД-03", обладающий свойствами классического анализатора и дополнительными сервисными возможностями, направленными на облегчение диагностики и ремонта микропроцессорных устройств.

1. Технические характеристики ЛАД-03

2. Принцип работы

Основной отличительной особенностью логического анализатора ЛАД является возможность создавать эталонные файлы, содержащие алгоритм работы заведомо исправного устройства, а затем сравнивать их с файлами тестируемых устройств. Результат сравнения, представленный в виде конкретных данных, адресов, команд, свойственных исследуемому объекту, способен указать пользователю на неисправность или подсказать дальнейшее направление ее поиска. Эта возможность реализуется посредством ряда особенностей, присущих данному прибору.

Логический анализатор ЛАД имеет 40 входных  каналов. Вместе с тем программное обеспечение анализатора позволяет снять и сохранить в одном тестовом файле до 120 временных диаграмм сигналов. Использование синхронного запуска анализатора и объекта контроля, предоставляет возможность последовательно снимать данные в одноканальном  (режим «Зонд») и многоканальном режиме, а затем сводить их на одном экране, получая целостностную картину работы узла из множества отдельных диаграмм. Представление информации в виде слов данных (см. далее) позволяет пользователю достаточно легко и быстро ее обработать. Кроме того одноканальный, последовательный съем данных (метод pin by pin) делает возможным тестировать электронные платы с любой плотностью монтажа и компоненты с любыми типами корпусов, включая ПЛИС.

Временные диаграммы работы тестируемого устройства

             Глубина тестирования не ограничена объемом памяти  анализатора за счет организации многократного заполнения ОЗУ. Глубина тестирования может быть 65535 х 256 тактов, что дает возможность протестировать процессор практически на всем адресном пространстве ПЗУ.
            В синхронном режиме (режим внешней синхронизации) ЛАД фиксирует в цифровой памяти логические состояния на своих входах в моменты, определяемые синхронизирующим сигналом, который может быть снят с тестируемого объекта и подан на любой из 40 входных каналов анализатора или на специальный канал внешней синхронизации, имеющий защиту от помех. Пользователю предоставляется возможность разделить полученную информацию по типам: команды, данные, адреса и т. п. Для этой цели используются так называемые «Слова данных», позволяющие формировать из входных каналов группы шин. Порядок расположения каналов в шине определяет для каждого такта синхронизации определённый код, являющийся в этом такте числовым значением «Слова данных». Данные размещаются в таблице согласно заданной системе счисления и сравниваются с ранее снятым эталоном, а команды могут быть дизассемблированы .
             Табличное представление данных в виде удобном пользователю. позволяет быстро и точно определить на каком такте начались сбои в работе процессора или произошел его останов.

Табличное представление результата тестирования

           Асинхронный режим работы или режим внутренней синхронизации дает возможность получения от объекта исследования информации с высокой степенью дискретизации и используется как правило для локализации неисправности.
            В асинхронном режиме работы классического анализатора невозможно увязать процесс съёма информации с внешним сигналом. Программное обеспечение ЛАД даёт возможность пользователю осуществлять виртуальную синхронизацию вывода полученной информации на экран. Для этого используются «каналы синхронизации», которые выбираются пользователем из всего массива диаграмм, задействованных в данном файле. Такой подход позволяет показывать в таблице только выборочную информацию, снятую в моменты времени, привязанные к выбранному фронту или уровню сигналов синхронизации. Таким образом, находясь в асинхронном режиме, ЛАД позволяет работать со словами данных по той же методике, что изложена выше для синхронного режима. Как и в синхронном режиме будут сформированы команды, данные, адреса для сравнения их с эталоном.
            ЛАД имеет два уровня запуска: запуски 1-го и 2-го порядка. Запуск 1-го порядка используется для одновременного запуска анализатора и объекта контроля. Используя запуск 2-го порядка, пользователь может задать начало съема данных с определенного такта работы процессора или с момента появления на шинах процессора заданных адреса, кода данных, команды. Сигнал запуска 2 порядка может использоваться для запуска осциллографа с целью просмотра осциллограмм цифровых или аналоговых сигналов в заданный момент времени.
            Имеется возможность задать начало съема данных на диаграмме или в таблице до события и после него. Информация, предшествующая запускающему событию, называется предысторией (prehistory), собранная после события - послеисторией (posthistory).
            ЛАД наряду с анализом параллельных данных реализует возможность приема и анализа последовательных данных в соответствии со стандартом интерфейса RS232. Полученная информация может быть просмотрена в виде временных диаграмм или таблицы кодов.
            Большой проблемой для ремонтников являются сбои в работе электронных устройств вследствие возникновения кратковременных импульсных помех (глитчей). Длительность помехи может быть меньше, чем минимальной период синхронизации анализатора, что не позволяет прибору ее зафиксировать без использования специальных режимов работы. ЛАД обладает такими специальными возможностями. Он определяет помеху как сигнал, который меняет свое логическое состояние более одного раза между двумя последовательными выборками, и, при включении соответствующей опции, отображает помеху на диаграмме. Данная модель анализатора позволяет определить наличие помехи только на одном канале за одно измерение.
            Технические характеристики логического анализатора ЛАД-03 представлены в таблице 1. Относительно низкая частота дискретизации (40 мГц) не является недостатком данной модели прибора, т. к., с одной стороны, позволяет решать поставленные задачи по ремонту процессоров систем ЧПУ, а с другой делает его доступным по стоимости для приобретения ремонтными службами предприятий.
            Логические анализаторы с частотой дискретизации 400 Мгц (ЛАД-05), поставка которых планируется с  2008 года, имеют более высокую стоимость и предназначены в том числе для разработчиков электронных устройств.
Программное обеспечение логического анализатора ЛАД работает в среде WINDOWS и имеет удобный русскоязычный интерфейс. Дружественная программная среда, хорошо организованная справочная система позволяют быстро освоить и успешно эксплуатировать данный прибор.

В качестве примера применения ЛАД-03 рассмотрим коротко алгоритм выявления одной из наиболее сложных в обнаружении неисправностей процессора ПРЦ УЧПУ НЦ31. Следует особо отметить, что тесты и адаптеры для ремонта этого процессора, как и для ряда других типов процессоров, поставляются в комплекте с логическим анализатором.
   

3.  Для получения полной уверенности в неисправности микросхемы переходим в асинхронный одноканальный режим работы, задаём в параметрах съёма запуск анализатора с такта, где были определены некорректные данные в первом пункте. Делаем последовательный одноканальный съем со всех контактов интересующей нас БИС. Сравниваем полученные диаграммы с эталоном и делаем окончательный вывод о неисправности одной из микросхем.