国家计量检定规程

Documentserialnumber【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】国家计量检定规程中华人民共和国国家计量检定规程JJG957—201×逻辑仪LogicAnalyzer（征求意见稿）2013––发布2013––实施国家质量监督检验检疫总局发布逻辑分析仪检定规程JJG957-201×VerificationRegulation代替JJG957-2000forlogicanalyzer归口单位：全国无线电计量技术委员会主要起草单位：国防科技工业第二计量测试研究中心参加起草单位：本规程主要起草人：陈冬青（中国航天科工集团二院203所）龚鹏伟（中国航天科工集团二院203所）谢文（中国航天科工集团二院203所）目录TOC\o"1-2"\h\z\u引言本规程是对JJG957—2000《逻辑分析仪检定规程》的修订。规程依据JJF1002-2010《国家计量检定规程编写》编写。本规程对原规程中定时分析速率和状态分析时钟速率进行了扩展，分别由原100MHz提升至5GHz和50MHz提升至2GHz；对原规程中最小时钟脉冲宽度进行了扩展，由原5ns改为200ps；对原规程中数据建立时间和数据保持时间的测量范围进行了修订，由原0ns～50ns改为建立/保持时间窗口的测量范围180ps～10ns；对原规程中可检测最窄毛刺信号宽度进行了修订，由原0.5ns改为1ns；对原规程中门限电平的测量范围进行了修订，由原-20V～+20V改为-10V～+10V。本规程对原规程中检定项目进行了修订，删除了状态分析时混合时钟方式工作最高时钟速率检定，新增加了最小脉冲宽度（200ps）和时间间隔（≥1ns）的检定。逻辑分析仪检定规程1范围本规程规定了逻辑分析仪的检定技术、检定条件、检定项目、检定方法、检定结果的处理与检定周期。本规程适用于新制造、使用中和修理后的逻辑分析仪的检定。其它具有逻辑分析功能的仪器亦可参照使用。2概述逻辑分析仪主要用于数字电路硬件及软件调试，它具有多数据通道与多个同步时钟的特点，可以方便分析数字电路的逻辑程序。从原理上分为逻辑信号的定时分析与逻辑信号的状态分析，由多路逻辑探头输入数据信号，以逻辑“１”、“０”显示数据状态。能以多级触发方式采集数据，可以状态列表方式显示测试数据，也可以波形方式显示采集数据。3计量性能要求3.1定时分析a)门限电平：-10V～+10V，最大允许误差：(1%R+35mV)；b)最小脉冲宽度：200ps（最高时钟速率5GHz）；c)毛刺检测宽度：1ns；d)时间间隔测量：≥1ns，最大允许误差：(0.01%R+1个采样周期)。3.2状态分析a)状态时钟最高速率：2GHz；b)状态时钟最小脉冲宽度：200ps；c)数据建立/保持时间窗口（Tw）：180ps～10ns。4通用技术要求4.1外观和附件逻辑分析仪的外观应完好，无影响正常工作的机械损伤。供电电源标志明确，并设置正确。附件及使用说明书应齐全。4.2工作正常性逻辑分析仪通电后屏幕显示应正常，所有开关、按键和旋钮应装牢固可靠、定位准确、接触良好、调节平滑，通电后自检通过，各种指示灯显示应正常。5计量器具控制5.1检定条件5.1.1检定用设备所有检定用设备都应经过计量技术机构检定合格或校准后经确认符合要求，并在有效期内。检定用主要设备如下：a)直流电压源1)电压范围：-10V～+10V；2)最大允许误差：±（0.1%R+5mV）。b)脉冲信号发生器1)最高频率：≥2GHz，频率准确度：110-6；2)最小脉冲宽度：≤200ps；3)脉冲幅度：50mV～2V，最大允许误差：±（2%R+20mV）；4)输出通道数：≥2；5)通道间延迟：0～200ns，步进≤0.01ns。c)示波器1)带宽：≥12GHz；2)上升时间：≤30ps；3)时间测量：0.01ns～1μs，最大允许误差：(0.003%R+10ps)；4)幅度测量：50mV～5V，最大允许误差：2%。d)多功能适配器1)频率范围：DC～12GHz；2)输入阻抗：50。5.1.2检定环境条件环境条件及其要求如下：a)环境温度：23℃5℃；b)相对湿度：≤80%；c)供电电源：220V11V，50Hz1Hz；d)其它：周围无影响仪器正常工作的电磁干扰和机械振动。5.2检定项目逻辑分析仪的检定项目见表1。检定项目表序号检定项目名称首次检定后续检定使用中检查1外观及附件+++2工作正常性+++3门限电平+++4最小脉冲宽度+++5毛刺检测宽度+--6时间间隔测量+--7状态时钟最高速率+++8状态时钟最小脉冲宽度+++9数据建立/保持时间窗口+++“+”表示必检项目，“-”表示选检项目。5.3检定方法5.3.1外观及附件检查逻辑分析仪外观及附件，应符合4.1条的要求。5.3.2工作正常性按仪器说明书要求加电，对逻辑分析仪进行检查，应符合4.2条的要求。检定前，按仪器说明书要求预热。5.3.3门限电平逻辑分析仪门限电平的检定应按以下步骤进行：a)设置逻辑分析仪的工作模式为定时分析,采样模式为正常采样；图1门限电平检定连接图b)按图1连接仪器，直流电压源输出与多功能适配器的输入连接；c)多功能适配器的输出连接到逻辑分析仪探头1的数据输入端；d)设置所选逻辑分析仪探头的门限电平为“TTL”电平；e)设置直流电压源的输出电压为所设置门限电平，正向调整直流电压至所测数据通道的指示均为高电平，记下此时直流电压源的示值，并记录在附录A表A.1中；f)将直流电压源的输出电压恢复到逻辑分析仪所设置的门限电平值，然后负向调整直流电压至所测数据通道的指示均为低电平，记下此时直流电压源的示值，并记录在附录A表A.1中；g)按附录A表A.1设置逻辑分析仪探头1的门限电平，重复步骤e）至f），检定探头1的其他各门限电平指标；h)关闭直流电压源输出，断开多功能适配器与所选逻辑分析仪探头的连接；i)更换探头，分别把逻辑分析仪的其他探头的数据输入端连接到多功能适配器的输出端，重复步骤d）至h）。5.3.4最小脉冲宽度逻辑分析仪最小脉冲宽度的检定按以下步骤进行：a)设置逻辑分析仪的工作模式为定时分析，采样模式为正常采样；图2最小脉冲宽度、毛刺和时间间隔检定连接图b)按图2连接仪器，把脉冲信号发生器的输出与多功能适配器的输入连接；c)设置脉冲信号发生器的脉冲输出高电平1.6V，低电平0V，脉冲宽度为逻辑分析仪最小脉冲宽度的指标值，重复周期为最小脉冲宽度的4倍；d)选取探头1的通道0（或其他任意通道）为被检数据通道，并把探头1的通道0与多功能适配器的输出连接；e)设置所选探头的通道0的门限电平为用户自定义电平值800mV；f)打开逻辑分析仪的波形（waveform）界面，把所选探头的通道0添加到波形界面的显示中；g)打开脉冲信号发生器输出，逻辑分析仪执行“连续运行”操作，开始采集数据，在波形界面观察采集到的结果是否与脉冲信号发生器一致，一致则“合格”，否则为“不合格”，把测量结果记录在附录A表A.2中；h)执行逻辑分析仪“停止”操作，关闭脉冲信号发生器输出，断开逻辑分析仪所选探头的通道0与多功能适配器的连接；i)更换探头，分别把逻辑分析仪的其他探头的通道0与多功能适配器的输出连接，重复步骤e）至h）。5.3.5毛刺检测宽度逻辑分析仪毛刺检测宽度的检定按以下步骤进行：a)设置逻辑分析仪的工作模式为定时分析，采样模式为毛刺采样；b)按图2连接仪器，把脉冲信号发生器的输出与多功能适配器的输入连接；c)设置脉冲信号发生器的脉冲输出高电平1.6V，低电平0V，脉冲宽度为逻辑分析仪毛刺检测宽度的指标值，信号重复周期为毛刺检测宽度的2倍；d)选取探头1的通道0（或其他任意通道）为被检数据通道，并把探头1的通道0与多功能适配器的输出连接；e)设置所选探头的门限电平为用户自定义电平值800mV；f)打开逻辑分析仪的波形（waveform）界面，把所选探头的通道0添加到波形显示通道中；g)打开脉冲信号发生器输出，执行逻辑分析仪的“连续运行”操作，逻辑分析仪开始采集数据，在波形显示界面观察是否能够采集到波形，如果能采集到波形则“合格”，否则为“不合格”，把测量结果记录在附录A表A.3中；h)执行逻辑分析仪“停止”操作，关闭脉冲信号发生器输出，断开逻辑分析仪所选探头的通道0与多功能适配器的连接；i)更换探头，分别把逻辑分析仪的其他探头的通道0与多功能适配器的输出连接，重复步骤e）至h）。5.3.6时间间隔测量逻辑分析仪时间间隔测量检定按以下步骤进行：a)设置逻辑分析仪的工作模式为定时分析，采样模式为正常采样；b)按图2连接仪器，把脉冲信号发生器的输出与多功能适配器的输入连接；c)设置脉冲信号发生器为方波输出，高电平1.6V，低电平0V，重复周期为逻辑分析仪最小脉冲宽度指标的4倍；d)选取探头1的通道0（或其他任意探头的任意通道）为被检数据通道，并将其与多功能适配器的输出连接；e)设置所选探头的通道0门限电平为用户自定义电平值800mV；f)设置逻辑分析仪为最高采样率，采样触发方式为上升沿触发，触发位置为100%，采样深度为最大；g)在逻辑分析仪上新建一个时间间隔测量任务，为光标1（M1）到光标2（M2）的时间间隔值；h)设置逻辑分析仪光标1（M1）为上升沿触发，从触发位置开始，判断条件为第1个沿，设置逻辑分析仪光标2（M2）为上升沿触发，从光标1（M1）开始，判断条件为第N个沿（N≥2或按说明书要求设置）；i)执行逻辑分析仪“连续运行”操作，记录时间间隔测量值，并把测量结果记录到附录A表A.4中。5.3.7状态时钟最高速率、状态时钟最小脉冲宽度和数据建立/保持时间窗口5.3.7.1单时钟上升沿单时钟上升沿时，状态时钟最高速率、状态时钟最小脉冲宽度和数据建立/保持时间窗口检定按以下步骤进行：a)设置逻辑分析仪的工作模式为状态分析；b)使用等长电缆按图3连接仪器，把脉冲信号发生器通道1的输出与多功能适配器的时钟输入连接，把脉冲信号发生器通道2的输出与多功能适配器的数据输入连接，把多功能适配器的时钟输出与示波器的通道1连接，把多功能适配器的数据输出与示波器的通道2连接；图3状态时钟最高速率、状态时钟最小脉冲宽度和数据建立/保持时间窗口检定连接图c)设置脉冲信号发生器通道1输出的脉冲高电平1.6V，低电平0V，脉冲重复频率为逻辑分析仪状态时钟最高速率，脉冲宽度为逻辑分析仪状态时钟最小脉冲宽度；d)设置脉冲信号发生器通道2输出为方波，高电平1.6V，低电平0V，重复频率为逻辑分析仪状态时钟最高速率；e)选取探头1的时钟1为时钟通道，探头1的通道0（或其他任意通道）为数据通道，并把探头1的时钟1与多功能适配器的时钟输出相连，把探头1的通道0与多功能适配器的数据输出相连；f)设置所选探头的时钟为主时钟，并选择上升沿触发，关闭逻辑分析仪的其它时钟，设置所选探头的通道0的门限电平为用户自定义电平值800mV；g)打开脉冲信号发生器通道1和通道2的输出，用示波器监测时钟和数据信号的幅度，并调整使其满足设定值；监测时钟和数据两路信号的相对延时，并调整使得在示波器上测得两路信号上升沿的延时为0ns；h)设置数据建立/保持时间窗口为0/TW，打开逻辑分析仪的列表（list）显示界面，把所选探头的通道0添加到列表显示通道中；i)调整脉冲源通道1（时钟）延时，使示波器上测得的时钟上升沿至数据下降沿的延时量为TW，如图4所示，然后执行“连续运行”操作，观察显示结果，如果为“1”则合格，如果为“0”，则不合格，把测量结果记录到附录A表A.5中；图4上升沿0/TW测试波形示意图j)逻辑分析仪执行“停止”操作，恢复脉冲信号发生器通道1延时设置，使两路延时为0ns；k)设置数据建立/保持时间窗口为TW/0，打开逻辑分析仪的列表显示界面，调整脉冲信号发生器通道1输出的时钟延时至TW，如图5所示，逻辑分析仪执行“连续运行”操作，观察显示结果，为“1”则合格，为“0”，则不合格，把测量结果记录到附录A表A.5中；图5上升沿TW/0测试波形示意图l)逻辑分析仪执行“停止”操作，关闭脉冲信号发生器输出，断开逻辑分析仪所选探头与多功能适配器的连接；m)更换探头，分别把逻辑分析仪的其他探头的时钟通道与多功能适配器的时钟输出相连，把所选探头的通道0与多功能适配器的数据输出相连，重复步骤f）至l）。5.3.7.2单时钟下降沿单时钟下降沿时，状态时钟最高速率、状态时钟最小脉冲宽度和数据建立/保持时间窗口检定按以下步骤进行：a)重复5.3.7.1中步骤a)至d)；b)选取探头1的时钟1为时钟通道，探头1的通道0（或其他任意通道）为数据通道，并把探头1的时钟1与多功能适配器的时钟输出相连，把探头1的通道0与多功能适配器的数据输出相连；c)设置所选探头的时钟为主时钟，并选择下降沿触发，关闭逻辑分析仪的其它时钟，设置所选探头的通道0的门限电平为用户自定义电平值800mV；d)打开脉冲信号发生器通道1和通道2的输出，用示波器监测时钟通道和数据通道的信号，并调整脉冲信号发生器两路信号的相对延时，使得在示波器上测得两路信号下降沿的延时为0ns；e)设置数据建立/保持时间窗口为0/TW，打开逻辑分析仪的列表（list）显示界面，把所选探头的通道0添加到列表显示通道中；f)如图6所示，调整脉冲信号发生器通道1的时钟延时至示波器上测得两路信号下降沿的延时量为TW，逻辑分析仪执行“连续运行”操作，观察显示结果，为“1”则合格，为“0”，则不合格，把测量结果记录到附录A表A.6中；图6下降沿0/TW测试波形示意图g)逻辑分析仪执行“停止”操作，恢复脉冲信号发生器通道1延时设置，使两路下降沿延时为0ns；h)设置数据建立/保持时间窗口为TW/0，打开逻辑分析仪的列表显示界面，观察列表显示结果。如图7所示，调整脉冲信号发生器通道1时钟延时至示波器上测得的时钟下降沿至数据上升沿的延时量为TW，逻辑分析仪执行“连续运行”操作，观察显示结果，如果为“1”则合格，如果为“0”，则不合格，把测量结果记录到附录A表A.6中；图7下降沿TW/0测试波形示意图i)逻辑分析仪执行“停止”操作，关闭脉冲信号发生器输出，断开逻辑分析仪所选探头与多功能适配器的连接；j)更换探头，分别把逻辑分析仪的其他探头的时钟通道与多功能适配器的时钟输出相连，把所选探头的通道0与多功能适配器的数据输出相连，重复步骤c）至i）。5.4检定结果的处理经检定合格的逻辑分析仪出具检定证书。检定不合格的逻辑分析仪出具检定结果通知书，并在通知书中注明不合格项。5.5检定周期逻辑分析仪的检定周期一般为一年。附录A检定记录格式检定结果记录的参考格式见表A.1~表A.7。表A.1门限电平Pod1门限电平：门限设置下限测量值上限结论TTLTTLVHTTLVLECLECLVHECLVL0VUser0V,VHUser0V,VLMAXUserVHUserVLMINUserVHUserVLPod2门限电平：门限设置下限测量值上限结论TTLTTLVHTTLVLECLECLVHECLVL0VUser0V,VHUser0V,VLMAXUserVHUserVLMINUserVHUserVLPodN门限电平：门限设置下限测量值上限结论TTLTTLVHTTLVLECLECLVHECLVL0VUser0V,VHUser0V,VLMAXUserVHUserVLMINUserVHUserVL注：N按仪器实际探头数记录数据，格式同上。表A.2最小脉冲宽度最小脉冲宽度通道结论Pod1Pod2PodN表A.3毛刺检测宽度毛刺宽度通道结论Pod1Pod2PodN表A.4时间间隔时间间隔误差下限测量值误差上限结论M1toM2表A.5单时钟上升沿状态时钟最高速率、状态时钟最小脉冲宽度和数据建立/保持时间窗口最高状态时钟速率最小状态时钟脉冲宽度数据建立/保持时间窗口时钟结论0ns/TWCLK1CLK2TW/0nsCLK1CLK2表A.6单时钟下降沿最高状态时钟速率、最小状态时钟脉冲宽度和数据建立/保持时间窗口状态时钟最高速率状态时钟最小脉冲宽度数据建立/保持时间窗口时钟结论0ns/TWCLK1CLK2TW/0nsCLK1CLK2JJG957—2013