Praktické úlohy- 2.oblast zaměření Realizace praktických úloh zaměřených na dovednosti v oblastech: Měření specializovanými přístroji, jejich obsluha a parametrizace; Diagnostika a specifikace závad, měření parametrů komunikace na rozhraních a jejich protokolů; Oživení a programování grafických zařízení. Popis č. 1 Logický analyzátor ASIX SIGMA- uživatelská příručka Klíčové pojmy: Logický analyzátor, vzorkování, paměť událostí, pull up/down R, TTL, vstupní piny, záznamové stopy, traces, Radix, předpodmínka Základní vlastnosti: Extrémně velká paměť událostí 256Mb Rychlost vzorkování až 200MHz (5ns) Až 16 vstupů Přizpůsobení možností vzorkování Mód logické sondy Vhodně navržený mód LED indikace Řízení a napájení z USB sběrnice Pokročilý SW pro práci s analyzátorem Logický analyzátor SIGMA je vývojový nástroj určený pro snímání časových průběhů a ladění obvodů s TTL signály (nebo obdobnými). Obsahuje paměť velikosti 256Mb, což umožňuje při vzorkování až 16 vstupních signálů uložit nejméně 14 miliónů vzorků. Díky vestavěné datové kompresi může být tato kapacita i větší. K PC je analyzátor připojen přes USB sběrnici, která zabezpečí nejen přenos nastavení analyzátoru, datových vzorků do PC, ale i samotné napájení. Zapojení konektorů vstupů Digitální vstupy jsou organizovány jako dva 8mi bitové porty (vstupy 1 až 8 jako port1, vstupy 9 až 16 jako port2). Vzorkovací vstup (TI) může být použit jako externě řízené Datum: 8.10.2011 Popis 1/ Obor V4.x strana 1/ ze 6
vzorkování, výstupní vzorkovací signál (TO) indikuje vzorkovací podmínky externímu zařízení (např. pro osciloskop). Vstupy jsou vybaveny vysokoimpedančními vstupy s úrovněmi TTL (nízkonapěťové CMOS s 1Mohm pull-down rezistory). V úvahu je proto potřeba brát i kapacitu kabelů měřících sond, kdy se mohou vyskytnout přeslechy u rychlých signálů. Proto vodiče mohou být podle potřeby i od sebe odděleny, aby se tato kapacita mezi sousedními vodiči snížila. Indikace LED USB připojení k PC SIGMA je konfigurován Indikuje datový přenos Čekání na splnění spouštěcí podmínku SIGMA vzorkuje data Detekována spouštěcí podmínka Indikace změny vstupního pinu Použití podpůrné aplikace SIGMA Analyzátor je schopen pracovat v jednom z několika módů podle aktuálních potřeb uživatelem laděných aplikací (se všemi vstupy se základní vzorkovací rychlostí nebo s omezeným počtem vstupů při vyšších vzorkovacích rychlostech). Mód může být vybrán příkazem> Settings/Clock source: 16 vstupů, 50MHz (nebo pomaleji s dělícím poměrem 2 až 256) 8 vstupů, 100MHz (omezeno pouze na port1) 4 vstupy, 200MHz (omezeno na první 4 vstupy portu1) 16 vstupů, 50MHz se vzorkováním na změnu signálu určitého pinu (asynchronní), nebo sestupnou/náběžnou/obě hrany 15 vstupů, 1 synchronní CLK vstup (pouze 1.vstup libovolného portu), nastavení spouštěcí hrany sestupné/náběžné s max frekvencí vzorkování 49,9MHz. Datová komprese snímaných dat je automatická a je ovlivněna okamžitým průběhem vzorkovaných signálů. Umožňuje výrazně zvětšit množství odebraných vzorků z měřeného procesu. Datum: 8.10.2011 Popis 1/ Obor V4.x strana 2/ ze 6
Vstupní piny Tento výraz znamená fyzické vstupy analyzátoru SIGMA. Každý z nich může být uživatelem pojmenován příkazem> Settings/Inputs. Jméno může obsahovat písmena, číslice nebo mezery a může být uvozeno #, / nebo (minus) pro indikaci polarity. Jména mohou být také indexována číslicemi v závorce ( ) nebo [ ], což je typické pro sběrnice. Funkce Bus copy a stisk ctrl(down) nebo ctrl(up) pomáhá tento process automatizovat. Funkce Fill traces lze použít k automatické tvorbě záznamových stop v souladu se vstupními jmény signálů. Záznamové stopy (traces) Tento výraz znamená vizualizaci záznamových dat v časové stopě. Každý záznam může být složen z několika vstupů a nebo jeden vstup může být použit v několika záznamech, tj. je možné vizualizovat několik vstupů jako sběrnici a také i jako individuální (vybraný) signál. Stopy jsou definovány příkazem> Settings/Traces setup nebo použitím ctrl(t). Pokud je záznam definován jako sběrnice, pak je zobrazen v nastavitelném formátu. Číselnou soustavu (Radix) lze zvolit 2 až 36 s formátem číslic a alfanumerických znaků (nad číslici 9). Existuje také speciální formát pro zobrazení ASCII znaků; číslice, které nereprezentují tisknutelné znaky jsou zobrazeny jako hex znaky. Výstup může být uvozen, doplněn nebo vyplněn nulami zleva do požadované šířky a také může být použito seskupování číslic. Stopy mohou být také editovány dvojklikem na vybranou stopu v hlavním okně. Pro vyjmutí nebo vložení stopy lze použít také kontextové menu. Nastavení vzorkování Dialog pro nastavení vzorkování lze vyvolat příkazem> Settings/Trigger Setup. Dostupnost různých nastavení záleží na nastavení CLK. Pro rychlosti mezi 100 až 200MHz lze zvolit pouze vzorkování na hranu vybraného signálu. V ostatních módech lze použít buď vzorkování v závislosti na stavu signálu na vstupu a nebo pokročilé nastavení. Pokročilé Datum: 8.10.2011 Popis 1/ Obor V4.x strana 3/ ze 6
volby umožňují přesnější specifikaci vzorkovacích podmínek a nebo nastavit předpodmínku, která má předcházet aktivaci vzorkovací podmínky. Nastavení spouštěcí podmínky na signál na vstupu definuje událost jako kombinaci požadovaných úrovní nebo přechodů vybraných signálů. Vzorkování může být okamžité (ihned při výskytu splnění definované kombinace) nebo zpožděné v závislosti na čítači. Pokročilá nastavení definují vzorkovací událost pomocí booleanských výrazů. Vizuální editor výrazů umožňuje definice vytvářet i editovat. Výrazy mohou být definovány: Jednoduchým jménem nebo jménem stopy (Input0, CLK, MIS0 apod.) Sběrnicovým signálem (Bus(0) apod.) Porovnáním s konstantou (IN5=0,BUS=d 166 apod.) Dodatečně uvozením záporným operátorem (!TERM, -TERM, #TERM, /TERM apod.) Doplňková předpodmínka může být definována stejným způsobem. Vzorkování může být okamžité, zpožděné čítačem a nebo nastavené jako odezva na délku určité události, časovým rozpětím mezi dvěma událostmi a nebo délkou mezery mezi dvěma událostmi. Ačkoli tento způsob umožňuje popsat velmi rozsáhlé podmínky a tak přesně definovat požadovaný okamžik odchycení vzorku, existují jistá omezení daná HW analyzátoru. Pokud je výraz příliš rozsáhlý, pak se objeví ikona vykřičníku, která na to upozorní. Další nastavení vzorkování představuje konfiguraci času post-vzorkování, způsobu vizualizace s využitím LED indikace, výstupu vzorkování (CMOS nebo otevřený kolektor ) či vstupu vzorkování s určením polarity či připojení pull up/down rezistoru. Datum: 8.10.2011 Popis 1/ Obor V4.x strana 4/ ze 6
Jak měřit 1. připojte logický analyzátor k PC kabelem USB 2. připojte logický analyzátor k měřenému obvodu měřícími piny 3. na PC spusťte aplikační SW analyzátoru a nastavte > Settings/Clock source na požadovanou vzorkovací frekvenci 4. spusťte příkaz > Settings/Input setup a vhodně si pojmenujte ty signály, které měříte 5. nastavte signálové stopy > Settings/Traces které si vyberte do zobrazení 6. nadefinujte podmínky pro spouštění > Settings/Trigger setup 7. nakonec spusťte test příkazem > File/Test nebo stiskem klávesy Enter Vyhodnocení dat V hlavním okně se zobrazenými signálovými stopami lze pracovat pomocí klávesnice, myší nebo kombinací obou: Posun vlevo/vpravo lze provádět klávesami left/right, rolovacím kolečkem up/down myši, pohybem myší při podržení klávesy ctrl nebo tažením horizontální lišty v okně. Zoom je řízen pomocí kláves + a -, rotací kolečkem myši při podržení klávesy ctrl. Klávesa * vrací zoom na původní hodnotu 1:1 (obsah celé paměti je viditelný v okně) a nebo klávesa / zobrazí zoom tak, aby všechna platná data (navzorkovaná z procesu) byla zobrazena v okně. Výběrem části zobrazených průběhů v signálové stopě pomocí myši lze zoomovat vybranou oblast. Zásuvné moduly (plugins) SW analyzátoru je modulární, takže dovoluje pomocí zásuvných modulů postupně doplňovat další funkčnosti. Tyto moduly jsou umístěny v hlavní složce programu a jednotlivě je možné povolit nebo zakázat > Settings/Plugins a nebo je také konfigurovat > Settings/Plugins configuration. Několik modulů je také součástí SW balíčku zakoupeného s analyzátorem: Bookmarks- umožňuje definovat až 10 uživatelských záložek pro navigaci v signálových stopách, Edge search- dovoluje pohyb po signálových přechodech (magnetické hrany), Show time at mouse pointer- ukazuje poznámku u nástroje s aktuálním časovým údajem, Mouse kursor- kreslí vertikální linku pod kurzorem myši, pracuje také s magnetickými hranami a mřížkou, Show already downloaded- umožňuje zobrazovat data, i když dosud test nebyl dokončen (ten pokračuje na pozadí), Datum: 8.10.2011 Popis 1/ Obor V4.x strana 5/ ze 6
Simple marker- umožňuje vložit uživatelskou značku v místě kurzoru (stiskem mezerníku) a následně změřit časový rozdíl mezi dvěma místy v signálové stopě (v poznámce u kurzoru myši), UART Plugin- dekóduje jeden nebo více SCI dat jako ASCII, dekadicky nebo hex formátované hodnoty. Další moduly mohou být průběžně doplňovány od výrobce (SPI, I 2 C apod.) Technická specifikace 1) tsksp- je to zkreslení mezi piny na jednom portu 2) tskbp- je to zkreslení mezi piny u různých portů 3) pouze v obytných prostorách Datum: 8.10.2011 Popis 1/ Obor V4.x strana 6/ ze 6