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APRIL 2006
 
ロジックアナライザの独占実体験調査

PCベースのロジックアナライザを使うと デジタル信号についてさまざまなことを調べることができる。 ここでは我々がテストした 7機種のロジックアナライザについての実体を報告する。

著者_jon titus


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 ロジックアナライザはデジタル信号を捉え、状態情報やタイミング情報、あるいはそれら両方を表示する。電子機器のテストやトラブルシューティングで、エンジニアはロジックアナライザを使用して、マイクロコントローラのタイミング情報を抽出したり、デジタル事象シーケンスをモニターしたり、マイクロプロセッサとの間でやりとりされる命令を監視したりする。ビット列やバイト列をモニターする必要がある場合、ロジックアナライザがあればその要求は必ず満たされるだろう。
 パラレルラインの通常のフローを監視するだけでなく、I2CやSPI、CANなどのシリアルプロトコルをデコードできるロジックアナライザも数機種ある。さらに、組み込み型コンピュータのデバッグを行おうとする場合には、命令をデコードして、オペコードをスクリーン上に順次表示し、プログラムフローや各ステップを監視することができる。
 ロジックアナライザは従来、大きな筐体に収められたデスクトップ型だったが、現在は、数社のメーカーがポケットサイズの小型ロジックアナライザを発売している。この場合、ディスプレイ表示や制御、記憶はパーソナルコンピュータ(PC)が行う。ここでは7機種のロジックアナライザについてテストを実施し、その結果を報告する。テストには標準のマイクロコントローラ開発キットとC言語で書かれた簡単なプログラムを使用した。
 研究室でこれらの機種、あるいは同様の計測器を評価する際に考慮すべきいくつかのポイントが分かった。

  接続性:数機種のアナライザは小型のクリップを装備している。2.54mm(0.10インチ)間隔のピン配列の八つの信号を接続するのはなかなか難しい問題だ。その他の機種は雌型コネクターを選択でき、0.161cm2(0.025平方インチ)のピンに挿し込める。配列ピッチの細かい部品を調べる必要がある場合は接続オプションを考慮すべきだろう。

 トリガー:この記事で扱ったロジックアナライザはどれもトリガー機能を持つが、この機能が肝心である。特定の事象が起きたときに何が起こるかを計測するのがロジックアナライザの役目だからだ。残念なことに、いくつかの機種はロジックレベルでのみ稼動するトリガー機能しかなく、なかには四つの信号に基づいた一つのトリガーしか設定できないものもあった。最近のロジックアナライザにはレベルトリガーとエッジトリガーが必要であり、“状態Aが状態Bに続いたらトリガー”という順次的なトリガーを必要とするエンジニアもいるだろう。購入後に失望することのないよう、どのようなトリガーが必要かをよく考えるとよい。

 カーソル:カーソルは信号特徴の位置を示す移動可能なマークだが、複数の表示を行う場合には多くのディスプレイで問題が多いことが分かった。カーソルはソフトウエアで完全に制御できるべきであり、カーソル位置の表示やカーソルの制御方法、ディスプレイに表示する時間マークをソフトウエアで示せるようにすべきだ。何組かのカーソル間の時間を計算する機能は特に有用である。カーソルを探し回らなくてすむように、1表示上ではカーソルが“なくならない”ようにすべきだ。最後に付け加えると、良いマニュアルのないロジックアナライザは良いロジックアナライザとは言えない。

Jon Titusの評価結果の詳細については以下のリンク先を参照してほしい(英語のみ):
http://www.designnews.com/contents/pdf/DNX051121F3409_LogicAnalyer.pdf


ロジックアナライザ 特長
豪BitScope Designs社
BS-50 Pocket Analyzer
価格:345ドル
連絡先:+61-2-9436-2955
http://rbi.ims.ca/4401-557
・ ユーザーはロジックアナライザに加えて、デジタルストレージオシロスコープ(DSO:digital storageoscilloscope)や任意波形ジェネレータ(AWG:arbitrary waveform generator)も入手可能
使いやすさ 適用性 難点 コメント
・ かなり使いやすいが、カーソルが見当たらなくなる ・ ソフトウエアをアップグレ−ドすることで、携帯型ベンチマーク機器として使える ・ エッジトリガーおよびシーケンシャルトリガーがない
・ クリップを使用するため、高密度部品の測定には限界あり
・ 信号のラベル付けや信号の表示順の変更ができない点でユーザーへの配慮が欠けている
・ ロジックアナライザの機能についての明確な情報がマニュアルにない
ロジックアナライザ 特長
米CWAV社
USBee ZX Test Pod
価格:895ドル
連絡先:+951-693-3065
http://rbi.ims.ca/4401-558
・ 良質のトリガーオプションあり
・ PCメモリーを使用することによりデータの大容量バッファが可能
・ 制御方法が簡単
使いやすさ 適用性 難点 コメント
・ 設定しやすく、使いやすい ・ 少数の入力をモニターするテストに有用
・ パルス数を計数でき、信号を生成できるが、これらの機能について、ここではテストしなかった
・ 一つの機能を正しく動作させるための適切なUSBドライバ−を見つけるのに苦労した ・ 八つの入力数にしては高価格
・ 並行して付加モジュールを稼動できるが、他メーカーの製品には、より信号数が多く低価格な製品がある
ロジックアナライザ 特長
米Dynon Instruments社
ELAB-080
価格:495ドル
連絡先:+425-402-4034
http://rbi.ims.ca/4401-559
・ 一つの小型パッケージに複数の機能を搭載
・ 信号のグループ化機能および何種類かのデータ表示機能あり
使いやすさ 適用性 難点 コメント
・ かなり良い:制御ラベルが良好であり、このユニットを理解しやすくしている ・ 1レベルの単純なトリガー以上必要ない場合に有用 ・ トリガー機能に限界がある
・ カーソルの目的をまったく示していない
・ マニュアルおよびクイックスタートガイドがなく、自力では時間がかかる
ロジックアナライザ 特長
米Link Instruments社
LA-2124-128K
価格:800ドル
連絡先:+973-808-8990
http://rbi.ims.ca/4401-560
・ 確実なトリガー機能、16進数や10進数、ASCII値へのトリガー機能がある
・ 便利なカーソル機能によりタイミング計測が簡単
使いやすさ 適用性 難点 コメント
・ソフトウエアの設定は容易だが、技術サポートが必要
・ 全般的に高得点
・ 調整可能なしきい値により、異なる電圧で動作するロジックファミリーを使用している場合にも適用できる ・ バス信号をグループ化して表示できず、16進法や10進法などのフォーマットのバスデータを表示できない
・ 信号のエッジをトリガーとして設定できない
・ 印刷されたマニュアルはうれしいが、この場合必要なかった
ロジックアナライザ 特長
米NCI社
GoLogic-72 System
価格:4300ドル〜
連絡先:+256-837-6667
http://rbi.ims.ca/4401-561
・ 72個のデジタル入力
・ 最先端ユーザー向けの多くのトリガー機能
・ 優れたマニュアル
使いやすさ 適用性 難点 コメント
・ 設定が容易で、初めてでも使いやすい
・ 8本の配線をグループとしてハーネスで束ねてあることで配線終端での信号識別がしやすい
・ カーソルによる良好なタイミング情報
・ 最も要求精度の高いシステムに適用可能
・ SPIおよびI2C信号もモニター可能、マイクロプロセッサ命令およびC/C++コードのディスアセンブル機能などのオプション機能あり
・ クイックスタートガイドがなく、ロジックアナライザ初心者にはマニュアルが難しすぎる。数種類の簡単な使用例が示してあれば、ユーザーは機能豊富なこの測定器に取っつきやすくなるだろう ・ 多くのエンジニアの要求に応える確実な機種
・ 今回調査した機種の中では最も価格が高いが、“それだけの値打ちのある”機種
ロジックアナライザ 特長
米Saelig社
ANT16 USB Logic Analyzer
価格:333ドル
連絡先:+595-385-1750
http://rbi.ims.ca/4401-562
・ 設定のしやすさと使いやすさ
・ レベルやエッジ、シーケンスなどの良質のトリガーオプション
使いやすさ 適用性 難点 コメント
・ 非常に使いやすい ・ 16チャンネル使用できるため、マイクロコントローラのアプリケーション開発で有用 ・ 分かりやすいマニュアルがなく、この測定器を敬遠するエンジニアもいるかもしれない(カーソルやその使い方についての説明や例がない) ・ マニュアルの改善が必要:スクリーンショットおよび実例がなく、この専門的作業を自力で行わねばならない
ロジックアナライザ 特長
米TechTools 社
DigiView
価格:499ドル
連絡先:+972-272-9392
http://rbi.ims.ca/4401-563
・ データを圧縮するロング・ストレージ・バッファ
・ 固定サンプル速度と、PCメモリーを使用したバッファ
使いやすさ 適用性 難点 コメント
・ 設定しやすく、使いやすい・ パターントリガーとエッジトリガーの設定が容易 ・ ロジック分析の多くのニーズで確実に有用
・ 18入力あるため、8ビットおよび16ビットのシステムで使いやすい
・ 基本的なトリガー機能しかなく、要求精度の高いユーザーには適さない ・ 1.6Vの固定入力しきい値により、さまざまなロジックファミリーで使用可能


寄稿ライターJon Titusへの連絡は、jontitus@comcast.netまで



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