如何使用逻辑分析仪查看SDNAND的波形？

使用逻辑分析仪查看 SDNAND 波形的步骤可分为硬件连接、参数配置、触发设置、数据捕获及分析等环节，以下是详细操作指南及注意事项：

一、硬件连接准备

1. 确认 SDNAND 接口类型与引脚定义

• 常见接口类型：SPI、SDIO、eMMC 等，不同接口的信号引脚不同（以 SPI 为例）：

• SCLK（时钟信号）

• MOSI（主机输出从机输入）

• MISO（从机输出主机输入）

• CS（片选信号）

• VCC（电源）、GND（接地）

• SPI 接口主要信号：

• 引脚对应：根据 SDNAND 的 datasheet 确认各信号引脚，避免接错。

2. 逻辑分析仪探针连接

• 连接方式：

• 时钟线（SCLK）→ 逻辑分析仪通道 0

• 数据线（MOSI/MISO）→ 通道 1 / 通道 2

• 片选线（CS）→ 通道 3

• 接地探针务必连接到电路板的 GND（避免信号参考误差）。

• 使用逻辑分析仪的探头（通常为夹式或钩式）分别连接 SDNAND 的信号引脚：

• 注意事项：

• 探针引线尽量短，减少信号干扰；若高频信号（如 SDIO），建议使用同轴探针。

• 确认逻辑分析仪的电源供电与 SDNAND 系统隔离，避免电源串扰。

二、逻辑分析仪参数配置

1. 采样率与存储深度设置

• 采样率：至少设置为 SDNAND 最高工作频率的 5-10 倍（如 SPI 时钟 10MHz，采样率≥50MHz），避免欠采样导致波形失真。

• 存储深度：根据捕获时长调整，例如需要捕获 10ms 数据，采样率 100MHz 时，存储深度需≥1000000 点（1MB）。

2. 通道与逻辑电平配置

• 通道启用：仅启用连接信号的通道（如 SPI 用 4 通道），未使用通道可设为 “禁用” 以减少干扰。

• 逻辑电平标准：

• 根据 SDNAND 工作电压设置（如 3.3V、1.8V 或 1.2V），逻辑分析仪的阈值电压需匹配（例：3.3V 系统设为 1.65V）。

• 若电平不匹配，可能导致信号识别错误（如高电平被误判为低电平）。

3. 协议解码设置（可选）

• 若逻辑分析仪支持协议解码（如 SPI、SDIO），可在软件中选择对应协议：

• 配置时钟极性（CPOL）、时钟相位（CPHA）等参数（SPI 模式 0 或 3 常见）。

• 解码后可直接查看数据帧结构（如命令、地址、数据），便于分析时序问题。

三、触发条件设置

1. 触发类型选择

• 边沿触发：适用于捕获特定信号的跳变（如 CS 信号的下降沿表示通信开始）。

• 组合触发：设置多个信号的逻辑组合（如 CS=0 且 SCLK 上升沿时触发），精准捕获目标帧。

• 数据触发：若已知特定数据帧（如读取命令 0x03），可设置触发条件为 MOSI 通道出现该数据。

2. 触发位置调整

• 设置触发点在存储深度中的位置（如 “触发后捕获” 或 “触发前后平均捕获”），确保能观察到触发前后的完整时序。

四、数据捕获与波形分析

1. 启动捕获并观察波形

• 触发后，逻辑分析仪会记录信号时序，可在软件界面查看：

• 时钟信号（SCLK）：观察频率是否稳定，有无抖动或异常跳变。

• 片选信号（CS）：确认片选有效期间数据传输是否连续，有无中途失能（可能导致丢帧）。

• 数据信号（MOSI/MISO）：查看数据位与时钟的时序关系（建立时间 / 保持时间是否符合规范）。

2. 时序分析与异常排查

• 正常时序参考（以 SPI 读操作为例）：

1. CS 拉低→发送读命令→地址→等待数据→MISO 输出数据。

2. 数据位应在 SCLK 的上升沿或下降沿稳定传输（根据 SPI 模式）。

• 常见异常现象：

• 时钟周期突然变长或变短→可能是主控芯片负载过高或时钟源不稳定。

• 数据位出现毛刺或电平跳变异常→可能是硬件干扰（如接地不良）或电平匹配问题。

• CS 信号在数据传输中意外拉高→可能是软件时序错误或硬件接触不良。

3. 协议解码与数据帧检查

• 通过协议解码功能，查看完整数据帧是否正确：

• 命令帧是否正确（如读操作 0x03，写操作 0x02）。

• 地址是否连续，数据是否与预期一致（对比理论传输数据与实际捕获数据）。

• 若出现丢帧，检查是否在某帧后数据传输中断（如 CS 拉高后未重新启动传输）。

五、注意事项与常见问题解决

1. 硬件层面

• 确保逻辑分析仪与 SDNAND 共地，避免地电位差导致信号偏移。

• 若信号噪声大，可尝试在电源端加滤波电容（如 10μF+0.1μF），或使用屏蔽线连接探针。

2. 设置层面

• 采样率不足会导致波形 “阶梯化”，需提高采样率或降低 SDNAND 工作频率验证。

• 触发条件设置过严可能无法捕获波形，可先使用简单触发（如 CS 下降沿），再逐步细化条件。

3. 对比测试

• 对比正常工作状态与异常状态的波形，重点关注时序差异（如时钟抖动、数据延迟）。

• 若怀疑 SDNAND 芯片问题，可替换芯片后重复测试，观察波形是否一致。

六、典型波形分析示例（SPI 接口）

通过以上步骤，可利用逻辑分析仪精准捕获 SDNAND 的时序波形，定位丢帧问题是否由硬件时序异常（如时钟抖动、信号干扰）或软件协议错误（如命令帧缺失、时序不匹配）导致。

热门标签：SD NAND FLASH 贴片式TF卡 贴片式SD卡 SD FLASH NAND FLASH