使用逻辑分析仪与数字信号相连、捕获数字信号并进行分析，一般有以下4个步骤：
- 用逻辑探头与被测系统（DUT）相连；
- 设置时钟模式和触发条件；
- 捕获被测信号；
- 分析与显示捕获的数据。
连接
采集探头连接到SUT上。探头在内部比较器上，把输入电压与门限电压(Vth)进行比较，作出与信号逻辑状态(1或0)有关的决策。
逻辑分析仪探头分成许多物理形式：
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- 通用探头，带有“飞线束”，用于点到点调试。
- 高密度多通道探头，在电路板上要求专用连接器，能够采集高质量信号，对SUT的影响最小。
- 使用无连接器探头的高密度压缩探头的连接方式。建议用于要求更高信号密度或无连接器探头连接机制的应用，以迅速可靠地连接被测系统。
设置
设置时钟模式：
定时(异步)采集: 采样时钟速率在确定采集分辨率中发挥着重要作用。任何测量的定时精度总是一个采样间隔加上制造商指定的其它误差。例如，在采样时钟速率是2 ns时，新的数据样点会每隔2 ns 存储到采集存储器中。直到下一个采样时钟时，才会捕获该采样时钟后变化的数据。由于不知道这2 ns中数据变化的确切时间，因此净分辨率是 2 ns。
状态(同步)采集: 在采集状态信息时，与任何同步设备一样，逻辑分析仪必须在采样时钟前和采样时钟后，在输入上存在稳定的数据，以保证捕获正确的数据。
设置触发
触发是逻辑分析仪区别于示波器的另一种功能。示波器有触发功能，但其对二进制条件的反应能力相对有限。相比之下， 逻辑分析仪可以评估各种逻辑(布尔)条件， 确定逻辑分析仪什么时候触发。触发的目的是选择逻辑分析仪捕获哪些数据。逻辑分析仪可以追踪 SUT 逻辑状态，在 SUT 中发生用户自定义事件时触发。
逻辑分析仪可以识别总线或计数器输出上的特定二进制值。其它触发选择包括：
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- 字: 用二进制、十六进制等定义的特定逻辑码型
- 范围: 在低值和高值之间发生的多个事件
- 计数器: 计数器追踪的用户编程的事件数量
- 信号: 外部信号，如系统复位
- 毛刺: 采集之间发生的脉冲
- 定时器: 定时器追踪的两个事件之间的时间或单个事件的时间周期
- 模拟: 使用示波器触发模拟特点，交叉触发逻辑分析仪
采集状态和定时数据
双重探测：一只探头把SUT连接到定时模块上，第二只探头把相同的测试点连接到状态模块上。这种可能会损害信号的阻抗环境，加重信号负担，劣化 SUT 的上升时间和下降时间、幅度和噪声性能。
最好通过同一只探头同时采集定时数据和状态数据，一条连接、一个设置和一个采集同时提供定时和状态数据，可以简化到探头的机械连接，减少问题。在同时采集定时和状态时，逻辑分析仪会捕获同时支持定时分析和状态分析所需的全部信息，而不需要第二步，进而会减少重复探测时可能发生的出错机会和机械损坏。一只探头对电路的影响较低，保证了更准确的测量及对电路操作影响更小。
分析和显示结果
波形显示是一种多通道详细视图，允许您查看捕获的所有信号的时间关系，其在很大程度上与示波器的显示画面类似。
列表显示以用户选择的字母数字形式提供状态信息。列表中的数据值是从整个总线中捕获的样点中累积的， 可以用十六进制或其它格式表示。
在特定处理器支持套件的帮助下，可以以助记符形式显示状态分析数据，它可以更简便地调试 SUT 中的软件问题。
状态分析应用包括：
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- 参数和余量分析(如建立时间和保持时间值)
- 检测建立时间和保持时间违规
- 硬件 / 软件集成和调试
- 状态机调试
- 系统优化
- 追踪整个设计中的数据
