ＤＭハードウエア実験第8回

CPLDを使った回路設計２60秒タイマ回路の設計(2/2）（回路図入力による）

ロジックアナライザの活用

実験概要

・前回の継続でキッチンタイマを仕上げる。

・実現した回路の各部をロジックアナライザで動作を調べる。

（うまく動かない回路の場合はロジアナを使ってデバック）

・レポートは

回路図

ロジアナ使用のレポート

ロジアナの目的、動作を理解し、実際に使用したレポート

ロジックアナライザTLA７００シリーズの超簡単利用法

今回実験で使用するロジックアナライザは業界最上位機種

ロジックアナライザ機能

パターンジェネレータ機能を装備

Windows 2000環境で動くので通常のPCとしても利用可能

実験では最小限の機能だけを使いその効用を見る。

プローブ

プローブ

対象信号線

GND

……

ロジック・アナライザの働き

タイムスケール

基本的には複数（16本殻32本）の信号線の論理値（1/0）を時間刻みで計測し表示。任意の組合せのトリガ条件を設定できる。

トリガ条件の前後が見える。（信号の値を記憶するメモリを巡回式メモリとして使い、所定のトリガ条件を検出するとしばらく計測して止める）

⇒結果（異常イベント）から原因イベントを逆に辿ることができる。

循環メモリ式パターンメモリ

トリガポイント

CLK

CLK2

Fetch

MEM-ADD Program Counter Operand Add

MEM-RD

LD-IR

LD-Acc

PC-Inc

CLK

CLK2

Fetch

MEM-ADD Program Counter Operand Add

MEM-RD

LD-IR

LD-Acc

PC-Inc

(2)ロジックアナライザ(a)概要：多数のデジタル信号の時間関係を計測するための多チャンネルのオシロスコープ

(b)用途：デジタル回路の効率的なデバッグ、ファームウェア/ソフトウェアの設計/テストなどに有効

・周波数帯域幅

・チャンネル数 例：34, 68, 102, 136チャンネル等(c)仕様：

例：200MHz・ADC分解能

・タイミング速度

・ステート速度 例：100MHz

例：8ビット

例：250MHz・メモリ容量 例：128K

プローブ

コンパレータ

スレッシュホールド

設定

ラッチ メモリ

アドレスカウンタ

トリガ制御

クロック制御外部クロック

内部クロック

読み出し表示

対象信号線

信号レベル（TTL,CMOS…)設定可能

ワンショット（繰返しはワンショットの繰返し）

複雑なトリガ条件を設定可能（ 入れ子のIFルールなど）

多入力線（16～128）

内部クロックで正確な時間波形観測可能、

外部クロックに同期してCPUの命令実行状況計測など

細かい“ヒゲ”やグリッジなど計測可能

逆アッセンブル機能も

タイミング表示で波形として認識

ステート用事でプログラム実行のトレースなど

ロジックアナライザTLA700の簡単な使い方・プローブ群の接続：8チャネルずつ1組でケーブルとプローブを当該の右側のソケットに接続。（当面1組だけで良い）

・本体左サイドにキーボードとマウスコネクタを接続

・正面右下部にある電源SWを押す。

・しばらく待つとWINDOWS2000が立上り、更に待つとテクトロの画面が

立ち上がる。

・本体はロジアナ部とパターン発生器が入っているので２つのソフト画面が出る。

・ロジアナを使うので当該ウインドウを開く（前面に出す）

・Setupメニューからプローブのチャンネル名、グループ名を設定。また、初期設定で

内部クロック（Clocking/ Internal ), スレッショルドレベル（1.5V)になっていることを確認

クロックレート(4ns, 5ns,…., 50ms), メモリ長（Memory Depth）を適当に。

・対象回路にプローブをつなぐ、真中の黒いスリーブがGND,後はカラーコード順で8本

・とりあえず“RUN”ボタンを押して見る。また、各プローブに信号が来ているかは“Activity”タブで確認できる。

・トリガ条件を設定する。（もう1つのウインドウを開く）複雑なトリガ条件が設定できる。

・プレ/センター/ポストトリガを自由に設定可能。

・終了は通常のPCと同様な手続きで

ロジアナ（TLA７１４）を準備

本体操作はフロントパネルで出来るが

キーボード、マウスを使う方が便利

プローブ本体側（16チャネル分1組）

プローブ収集側（8チャンネルずつ）

信号、GND収集用クリップ）

正面カバーを外す

ロジアナ（TLA７１４）にKB，マウスを接続

上がKB

下がマウス

本体左側

USB端子：USBメモリスティック等接続可能

プローブ部を準備本体側接続コネクタ（本体とケーブルの名前を揃える。写真はA0)

クリップ側のプローブ部。8チャネルずつ）

クリップ接続用変換コネクタをつなぐ（8本分のチャネル信号線とGNDの9本出ている）

被測定点をつまむクリップを信号線に接続（カラーコードに注意、GNDも忘れずに）

PG用のコネクタ（今回は不使用）

ロジアナ用のコネクタ（対応するソケットに挿入）

ロジアナの信号接続ソケットを確認

ロジアナに計測信号線群を接続

クリップ側のプローブ部を接続（8チャネルずつ）。今回は１つだけ使用

ロジアナの電源を投入

左下のスイッチを押上げる。本体はPCそのものなので同様な扱いを！

電源投入後はWindows2000が立上り、続いてシステムが立ち上がる

電源断時は通常のPCと同様な終了方法で

システムの初期画面がでるまで待つ。

初めロジアナソフトが上がり続いてパルジェネが立ち上がる。

写真はPG画面

ロジアナ画面を前面に出す

初期状態になる

ロジアナ用の初期画面

TLAアプリケーションの初期画面 表ウインドウはパルジェネ画面が出ていることが多い

裏にロジックアナライザ画面がある

裏にあるロジアナ画面を出す⇒

ロジックアナライザの初期画面

先ずセットアップから。今回はA0プローブを使う

ここをクリック

セットアップの初期画面

グループが使うプローブチャネルを指定

先ず自分が付けたいグループ名を入れる

例えば“Test”など

ここをクリックするとプローブチャネルに入るので後適当にエディット

グループ名とグループが使用するチャネルを指定

グループ名は“Test”と入力された

“Test”が使うプローブチャネルはA0の7～0番

適当に編集

グループ“Test”にA0が入っている

各チャネルに個別の信号名を入れる

回路図面に対応する信号名を夫々入れる

クロックレートを指定（ここでは4ns)

外部クロック/内部クロックを指定 メモリの長さを指定

信号線群の動作状況表示確認画面 信号線群の状況を見たい時にクリックA0チャネルの各信号線の状況

High/Low､変動の信号が来ているか判る 信号が動いていることを示す

スレッショールド指定・現状確認画面

スレッショールドレベルを確認/指定する時

A0グループは1.5Vに設定されている（デフォルト）

トリガー条件の設定

ロジアナのシステム画面に戻りTｒigを押す

トリガー条件の設定画面

トリガ条件の設定フローチャートを表示

各状態遷移の条件文を表示

条件設定のためここをダブルクリック

プレ/センタ/ポストトリガを自由に設定

状態1のトリガー条件の設定画面（1/2）

条件設定のためここをクリック

条件部

アクション部

状態1のトリガー条件の設定画面（2/2）

特定のチャネルを指定

信号線“Go”を指定

上の例では信号GoがHighになったら“トリガー”と指定。

状態を巡り複雑な条件設定も可能

波形画面を前に出す（Waveform1と2がある）

先に入力した“Test”グループ名が見える

このままだと16進表示などとなるので

個別の信号線群に展開したい⇒Testの部分を右クリックすると

プルダウンメニューがでるので“Expand”を指定。

準備完了/計測/表示

トリガ条件を満たし、結果を表示

Stop, Reset, data1, data0と入力信号線名が個別に表示されている

トリガポイント

Runボタンを押すと計測開始