Leírás
A 8 csatornás, 24 MHz logikai analizátor (Cypress/Saleae) USB-s digitális hibakereső műszer mikrokontrolleres rendszerekhez. I2C, SPI, UART, 1-Wire és más digitális jelek időzítését, állapotát és adatfolyamát lehet vele PC-n megjeleníteni, majd szoftveresen dekódolni.
Nem oszcilloszkóp: nem azt mutatja meg, pontosan mekkora a feszültség vagy milyen az analóg jelalak. Arra való, hogy kiderüljön, a jel mikor váltott, melyik csatornán történt az esemény, és a protokoll adatként mit jelentett.
Mire is jó valóban?
Fejlesztéskor sokszor nem az a kérdés, hogy “van-e feszültség”, hanem az, hogy a vezérlő tényleg elküldte-e az adatot, jó-e a címe az I2C eszköznek, helyes-e az SPI órajel, vagy a soros porton tényleg az érkezik-e, amit a programban várunk.
A 8 csatornás, 24 MHz logikai analizátor (Cypress/Saleae) ilyen hibáknál ad gyors képet a digitális vonalakról. Egyszerre több jelvezeték figyelhető, így például egy Arduino esetén a Tx/Rx, az I2C SDA/SCL és az SPI vonalak párhuzamosan is vizsgálhatók.
Azaz a 8 csatornás, 24 MHz logikai analizátor (Cypress/Saleae) egy USB-n csatlakozó, PC-s szoftverrel használható digitális jelrögzítő és protokoll-elemző eszköz.
Így működik a gyakorlatban
A mérendő digitális vonalakat a logikai analizátor csatornáira kell kötni, a GND pontot pedig közösíteni kell a vizsgált áramkör földjével. A mintákat az eszköz USB-n küldi a számítógépre, ahol a Saleae Logic régebbi kompatibilis kiadásai vagy a Sigrok/PulseView jellegű szoftverek jelenítik meg a jeleket.
A 24 MHz maximális mintavétel azt jelenti, hogy lassabb és közepes sebességű mikrokontrolleres kommunikációknál jól használható. Gyors SPI busznál, nagyon rövid impulzusoknál vagy nagy időpontosságot igénylő vizsgálatnál előre ellenőrizni kell, hogy a mintavételi sebesség elég tartalékot ad-e.
A bemenet digitális logikai szinteket figyel. A méréshez nem kell a vizsgált áramkört az analizátorral táplálni, de a közös GND szükséges. Ez egyszerű breadboardos vagy fejlesztőkártyás rendszernél természetes, nagyobb vagy leválasztatlan rendszernél viszont kockázat.
A logikai analizátor közös földelést használ a számítógéppel. Magas feszültségű rendszerek tesztelésekor kérjük, használjon “USB leválasztót” a megfelelő szigetelési intézkedések megvalósításához. Ellenkező esetben nagy a kockázata annak, hogy a logikai analizátor vagy a számítógép megsérül!!!
Tipikus helyzetek
- Arduino, ESP32, ESP8266 vagy Raspberry Pi kommunikáció ellenőrzése.
- I2C buszon címzés, ACK/NAK válasz és adatkeret vizsgálata.
- SPI vonalak együttes figyelése: CS, CLK, MOSI, MISO.
- UART hibakeresés rossz baud rate, fordított Tx/Rx vagy hiányzó adat esetén.
- 1-Wire szenzorok és időzítésérzékeny digitális jelek ellenőrzése.
- Kapcsolópergés, megszakításjel, chip select jel vagy állapotgép-kimenet figyelése.
- Oktatási és műhelymunkához digitális technika szemléltetése.
- FPGA vagy mikrokontroller prototípus alap digitális jelvizsgálata.
Mire kell figyelni beüzemeléskor?
| Mire figyelj? | Mit okoz? |
|---|---|
| Közös GND van az analizátor és a vizsgált áramkör között? | Enélkül a logikai szintek bizonytalanul értelmezhetők, a dekódolás hibás lehet. |
| A jel 5,25 V alatt marad? | A bemenet digitális, kisfeszültségű logikai jelekhez való; túlfeszültségnél sérülhet az eszköz. |
| 5V, 3.3V, 2.5V vagy 2.0V logikát mérsz? | Ezekhez a tartományokhoz illeszkedik a bemeneti küszöb, 1.8V rendszernél a működés már bizonytalan lehet. |
| Elég a 24 MHz mintavétel az adott buszhoz? | Túl gyors jel esetén kimaradhatnak részletek, vagy a dekódoló rosszul értelmezheti az adatot. |
| A megfelelő szoftvert és drivert használod? | A CY7C68013A alapú analizátoroknál a driver és a firmware állapota döntheti el, hogy a PC felismeri-e az eszközt. |
| USB hubon vagy terhelt USB porton van az eszköz? | A nagyobb mintavételi sebesség stabilitását ronthatja, ha az USB sávszélesség vagy a PC háttérterhelése kevés tartalékot hagy. |
| Nagyobb feszültségű vagy hálózathoz kötött áramkört vizsgálsz? | USB leválasztó nélkül a PC és az analizátor közös földje veszélyes földhurkot vagy sérülést okozhat. |
Döntés előtt ellenőrizendő adatok
Vásárlás előtt az alábbiakat érdemes összevetni a saját mérési feladattal:
- A vizsgált jel digitális logikai jel legyen, ne analóg jelalakmérés.
- A leggyorsabb jelhez legyen elegendő a 24 MHz maximális mintavétel.
- A mérendő busz férjen bele a 8 csatornába.
- A logikai magas szint legyen értelmezhető a körülbelül 2,0 V feletti bemeneti tartományban.
- A vizsgált rendszer földelése legyen biztonságosan közösíthető az USB-s számítógéppel, vagy legyen kéznél USB galvanikus leválasztó.
- A használt operációs rendszeren legyen megfelelő driver és szoftver.
- Finom mérőpontokhoz külön logikai csipesz vagy mérőkampó kellhet, ne csak a mellékelt jelvezetékben gondolkodj.
Használati korlátok, amikor más típus kell
- Ne ezt válaszd, ha analóg feszültségszintet, zajt, túllövést vagy jelalakot kell mérni; erre oszcilloszkóp kell.
- Ne ezt válaszd, ha a digitális busz sebessége a 24 MHz mintavételhez képest túl nagy.
- Ne ezt válaszd, ha 1.8V logikai szinten biztos, üzemszerű és hosszú távon ismételhető mérést vársz.
- Ne ezt válaszd, ha hálózati, nagyfeszültségű vagy bizonytalan földelésű rendszert akarsz közvetlenül vizsgálni.
- Ne ezt válaszd, ha galvanikusan leválasztott, differenciális vagy ipari buszt kell szakszerű mérőadapter nélkül elemezni.
- Ne ezt válaszd, ha hivatalos, új Saleae hardverfunkciókra és gyártói támogatásra van szükséged; ez CY7C68013A alapú, Saleae-kompatibilis kategóriájú eszköz.
Műhelymegfigyelés
A legtöbb félremérés nem a szoftver dekódolóján múlik, hanem a bekötésen: hiányzó GND, rossz csatornasorrend, túl nagy buszsebesség vagy rosszul megadott UART baud rate. Érdemes először csak egyetlen ismert négyszögjelet vagy UART TX vonalat rögzíteni, és csak utána bekötni az összes buszvezetéket.
Műszaki jellemzők
| Eszköztípus: | USB-s logikai analizátor |
| Alapchip: | Cypress CY7C68013A / EZ-USB FX2LP kategória |
| Csatornák száma: | 8 digitális bemenet |
| Maximális mintavétel: | 24 MHz |
| Választható mintavételi frekvenciák: | 24 MHz, 16 MHz, 12 MHz, 8 MHz, 4 MHz, 2 MHz, 1 MHz, 500 kHz, 250 kHz, 200 kHz, 100 kHz, 50 kHz, 25 kHz |
| Mintabuffer: | 10 millió minta, szoftverből állítható (a PC memóriája/ háttértárra dolgozik) |
| Bemeneti feszültségtartomány: | -0,5 V … 5,25 V |
| Alacsony logikai szint: | -0,5 V … 0,8 V |
| Magas logikai szint: | 2,0 V … 5,25 V |
| Billenési küszöb: | körülbelül 1,5 V |
| Támogatott logikai rendszerek: | 5V, 3.3V, 2.5V, 2.0V; 1.8V nem javasolt |
| Bemeneti impedancia: | 1 Mohm |
| Időbeli pontosság: | körülbelül +/- 42 ns 24 MHz-en |
| Trigger: | felfutó él, lefutó él, alacsony szint, magas szint, szoftvertől függően |
| Tápellátás: | USB portról |
| Áramfelvétel: | körülbelül 50 mA készenlétben, 75 mA mintavételezéskor |
| USB kapcsolat: | USB 1.1, USB 2.0, USB 3.0 porton USB 2.0 kompatibilis módban |
| Támogatott protokollok: | I2C/TWI, SPI, UART, 1-Wire, CAN, DMX-512, I2S/PCM, Manchester, egyszerű párhuzamos, UNI/O, szoftvertől függően |
| Használható szoftver: | Sigrok/PulseView, Saleae Logic régebbi kompatibilis kiadásai, CY7C68013A alapú kiértékelő szoftverek |
| Földelés: | Nem galvanikusan leválasztott, a PC USB földjével közös |
| Méret: | 6 x 6 x 1 cm |
A logikai analizátor a következő szoftverekkel került tesztelésre és működtetésre
Dokumentáció
- Telepítőkészlet (tesztelt – Windows 7…10 és Linux)
- 8 csatornás, 24 MHz logikai analizátor – műszaki adatlap [TavIR]
- Saleae szoftver (driver, protokoll‑dekódolás) [saleae]
- Sigrok / PulseView letöltés és dokumentáció [sigrok]
A csomag tartalma
- 1x Logikai analizátor,
- 1x mini USB kábel,
- 1x szalagkábel (10/10)
Vargajano53 –
Klassz !
Nyiri Levente –
Jo