→ → 8 канальный логический анализатор atmega. Доработка логического анализатора из китая. Программирование МК Arduino при реализации проекта «логический анализатор»

8 канальный логический анализатор atmega. Доработка логического анализатора из китая. Программирование МК Arduino при реализации проекта «логический анализатор»

В этой статье пойдет речь о логическом анализаторе — незаменимом инструменте для реверс-инжиниринга, да и вообще полезном в хозяйстве приборе. Для тех кто ни разу с подобным прибором не сталкивался скажу, что логический анализатор это что-то типа осциллографа, но у него много каналов и он может различать только два состояния сигнала: логический ноль и единицу. Используется оно в основном чтоб присосаться к какой-нибудь шине данных и считывать с неё то, что по ней передается, в компьютер. Ну а на компьютере работает специальный софт который эти данные отображает в дружественном для пользователя виде. Если бы программа просто показывала нам набор единиц и нулей растянутых во времени, то толку от этого было бы мало ибо анализ таких данных очень сложен и может взорвать моск даже опытному инженеру. Поэтому, все нормальные программы умеют декодировать протоколы типа 1-Wire, i2c, SPI, UART и так далее. Собранный мной анализатор поддерживает две популярные программы Saleae Logic и USBee Suite .

Сердцем девайса является контроллер CY7C68013A широко известный на просторах интернетов. Именно на нем народ клепает приборы вроде моего. К сожалению, у нас я не смог найти такой, пришлось покупать (13$) на Ebay небольшую отладочную платку с этим контроллером, а потом варварски его оттуда выковыривать. Кстати на той же плате есть почти все что нам потребуется для изготовления девайса (кроме буфера). Сама платка выглядит вот так:

Шаг выводов у контроллера очень мелкий, и если у вас не возникает желания «подковать блоху», то можно оставить контроллер на своем месте просто подпаяв к этой плате буфер. Но тут есть один момент об который я ломал голову почти целый день — этой на плате стоит не совсем та микросхема памяти. В первых нескольких байтах этой микросхемы должен быть записан идентификатор устройства и производителя (PID и VID). Как потом оказалось эта EEPROM память, может быть использована программой контроллера для каких-то своих целей. Прошивка предполагает, что к контроллеру подключена память 24lc02 ну а фактически китайцы туда присобачили 24lc128. Из-за разницы в адресации к ячейкам, прошивка не может записать (или прочитать?) что-то в какую-то ячейку памяти и девайс не стартует. Однако те самые первые байты с PID и VID пишутся/читаются правильно даже с микросхемой памяти большего объёма. Микросхема достаточно редкая (потому что старая) и я не нашел её не местном радиобазаре и втыкал всякие по очереди из тех что были в наличии. Успешно заработала 24lc04, а 24lc16 и всё что больше — работать правильно отказались. Эта проблема была только с софтом от Saleae, что же касается USBee, то там все работало без замены микросхемы. Кстати у контроллера CY7C68013A есть одна примечательная особенность: Он не имеет ни какой энергонезависимой памяти в которой хранится его прошивка. Она записывается в контроллер драйвером и остается в нем пока есть питание. Таким образом меняя VID и PID в микросхеме памяти, мы можем превратить девайс во что угодно 🙂 Теперь посмотрим из чего же сделан наш девайс:

А собственно ничего почти в нем и нет:

  • Сам контроллер CY7C68013A
  • Микросхема памяти
  • Буфер
  • Стабилизатор на 3.3 в

Ну и всякая типовая обвязка. Кстати на конденсаторах народ народ на форумах экономить не рекомендует, иначе самопроизвольные сбросы и прочие сюрпризы вам гарантированы. Отдельно стоит рассказать о назначении перемычек. Нафига нужна JP3 я пока не понял, но на всякий случай поставил, так как во многих подобных девайсах она есть. Без неё всё пока работает нормально. Перемычка JP1 управляет защитой от записи, её наличие разрешает запись чего-либо в микросхему. JP2 нужна для того чтоб временно отсоединять память от контроллера для её дальнейшей прошивки. Как это сделать сейчас разберемся. Кстати, прошить её можно обычным программатором для подобных микросхем, но для удобства лучше воспользоваться моим способом. Первым делом нужно скачать (и установить!) Cypress SuiteUSB 3.4, сделать это можно на официальном сайте или у меня . Затем необходимо снять перемычку JP2, а перемычку JP1 установить. После этого подключаем девайс и видим появилось новое устройство. После установки драйверов оно должно отображаться так:

Понятно, что контроллер не обнаружил микросхемы памяти и не понимает кто он из-за невозможности прочитать VID и PID. Когда контроллер находится в таком режиме, мы можем записать что-то в EEPROM память при помощи специальной утилиты которую мы установили ранее. Возвращаем перемычку JP2 на место при этом не отключая устройство! Теперь нужно запустить программу Usb control center и выбрать в списке слева наше устройство «Cypress EZ-USB FX2LP EEPROM missing «. Потом нужно в меню выбрать пункт Program FX2 -> Small EEPROM и в открывшемся окне выбрать тот файл содержимое которого нужно прошить в EEPROM. Если вы желаете использовать софт Saleae Logic , то нужно прошить туда вот . А если хочется юзать USBee Suite, то . Когда все успешно прошьётся, то внизу окна появится соответствующая надпись:

Если там ошибка, то не установлены перемычки JP1 и JP2. Теперь можно устанавливать софт и пробовать запустить анализатор. Софт Saleae Logic скачать можно на официальном сайте или , а USBee Suite или у меня . Установка ни каких проблем вызвать не должна, везде нажимаем «далее» и со всем соглашаемся 🙂 Особо активно я пока этот анализатор не использовал, поэтому о софте подробнейшего рассказа не будет, расскажу только базовые возможности этих двух софтин. Ну а начну с чего попроще: Saleae Logic. Софт умеет декодировать следующие протоколы:

  • DMX-512
  • I2S / PCM
  • Manchester
  • 1-Wire
  • Async Serial
  • Simple Parallel
  • UNI/O

Данные после декодирования можно выгрузить в текстовый файл или сохранить в сыром виде а потом анализировать. Например вот так выглядит обмен данными между термометром DS18B20 и контроллером:


А вот тут я шлю привет через :

Захват данных может начаться как в ручном режиме так и по триггеру. Достоинство этой программы в простоте и интуитивно понятном интерфейсе. А еще она не очень требовательна к ресурсам по сравнению со следующей программой USBee Suite . Сразу после запуска у нас появятся 8 цифровых каналов и один аналоговый, которого в нашей конструкции физически нет. Поэтому его можно отключив нажатием крестика около него. Ну или можно припаять АЦП и немного обвязки и он начнет работать. Но мне с моим нормальным осциллографом это нафиг не нужно и я не стал заморачиваться. Программа умеет понимать следующие протоколы

  • Sync Serial
  • Parallel bus
  • Async Serial
  • SMBus
  • 1-Wire

Самый главный плюс — оно понимает USB, пока он мне не нужен, но скоро буду раскуривать и вот тогда анализатор будет как раз кстати. Я попробовал снять те же самые данные что и выше, при помощи этой программы. Опять тот же самый 1-Wire термометр от Dallas semiconductor:

и опять те же данные отправляемые через :

Меня удивило то, что не смотря на всю свою крутость обе программы не умеют делать автодетект скорости UARTa. Что касается остальных протоколов, то до них еще не дошла очередь, но я обязательно их испытаю. Ни какого корпуса для девайса у меня нет, но возможно в ближайшем будущем он появится. Еще рекомендую купить цветных проводков, ведь каждому каналу в программах соответствует свой цвет и это очень удобно. Не лишними будут так же хваталки, которыми удобно присасываться почти к любому месте на плате:

Называются они «Test Hook Clip Probes» если кто будет искать в магазинах заморских. Продаются они сразу по 20 штук на DealExtreme. Предвидя вопросы на счёт платы, скажу сразу что она сделана обычным ЛУТом. Ничего ни где не отвалилось. Контроллер был припаян при помощи паяльника, матов и фена. Главное не торопиться. Ну а все остальные детальки очень большие и паяются феном или паяльником легко и непринужденно. Кстати, моя первая плата в Eagle, так что прошу не судить строго 🙂

Саму печатку можно скачать . Предложения и комментарии принимаются.

15 января 2013 в 13:59

LogicDiscovery - простой логический анализатор

  • DIY или Сделай сам

Довольно часто в домашних электронных поделках возникает необходимость посмотреть тот или иной сигнал, причем достаточно его цифрового представления - что передает МК по I2C, правильно ли настроен ШИМ и т.п. Если на работе есть хороший осциллограф, то покупать его для дома - слишком дорогое удовольствие, особенно, когда необходимость возникает лишь от случая к случаю.
В последнее время появились недорогие (в пределах $50) логические анализаторы, однако меня от их покупки всегда останавливало одна мысль: штука то предельно простая, почему бы не сделать её своими руками из подручных материалов?
В данной статье я расскажу, как сделать простой логический анализатор с минимальными финансовыми затратами - все что нужно это отладочная плата Stm32F4Discovery .

Логический анализатор (далее ЛА) – устройство предназначенное, для записи, просмотра и анализа сигналов в цифровых схемах. Подобно осциллографу, ЛА подключается одним или несколькими щупами к анализируемой схеме, но в отличие от осциллографа фиксирует только два состояния сигнала «0» и «1». Важной функцией ЛА является способность автоматически расшифровывать записанные сигналы, например, разобрать обмен данными по шине I2C или SPI. Также ЛА отличаются бОльшим, по сравнению с осциллографами, количеством анализируемых линий: от 8 в простых анализаторах до сотен в промышленных образцах.
Описываемый здесь проект - LogicDiscovery - это SUMP -совместимый логический анализатор, выполненный в формате USB-приставки к ПК. Он обладает довольно скромными характеристиками: 20MHz, 16 каналов, 24кБ памяти. Однако, этого достаточно для весьма большого круга задач: анализ линий UART, I2C, SPI (в пределах нескольких мегагерц), параллельных шин, измерение временных характеристик сигналов и т.п.

Приступим

Итак, все, что нам понадобится это:
  • Отладочная плата Stm32F4Discovery . От 500 рублей в московской рознице, а может она уже лежит в ваших закромах? Подойдет и любая другая плата на STM32F4 или STM32F2, но тогда придется подправить исходники.
  • Несколько проводов, для подключения к анализируемой схеме.
  • Прошивка, готовая к употреблению лежит на Google.Code . Там же находятся исходники.
  • Кроме того нужен клиент для ПК, рекомендую OLS .
Клиент написан на Java, поэтому полученное решение не зависит от ОС. Теоретически вы можете использовать любой SUMP-совместимый клиент, однако ниже я буду описывать работу именно с этой программой.
Stm32F4Discovery питается от порта mini-USB, через который она и прошивается. Для использования функций ЛА плата подключается к ПК через порт micro-USB. Чтобы запитать плату от этого же порта соединяем перемычкой пины PA9 и 5V . PA9 подключен напрямую к Vbus порта micro-USB, а 5V это вход стабилизатора формирующего питание для платы. Для проверки работы соедините порты PA2 и PD0 . На PA2 формируется тестовый сигнал, а PD0 это первый вход ЛА.

Плата опознается ПК как COM-порт, для Linux драйвера стандартные и должны уже быть в ядре, для Win драйвера скачиваются с сайта ST. После того как плата опозналась можно запускать клиент и приступать к работе.
Но сначала ложка дёгтя.

Ограничения

В проекте используется открытый протокол SUMP . Данный протокол изначально разрабатывался для ЛА на базе ПЛИС, и поскольку в части записи входных сигналов и анализа потока данных микроконтроллеры по-прежнему им уступают, нам будут доступны не все функции реализованные в клиенте:
  • Максимальная частота записи – 20МГц, в оригинале до 200МГц
  • RLE-сжатие и фильтрация шумов не поддерживаются.
  • Нельзя выбрать произвольные группы каналов, только первую (8 каналов), либо первую + вторую (16 каналов).
  • Триггеры работают не по значению, а по фронту (впрочем, на мой взгляд, это уже достоинство).
  • Нет поддержки расширенных (Complex) триггеров.
Эти ограничения следует иметь ввиду при настройке клиента. Тот ничего не знает об этих ограничениях и позволит выбрать любые настройки. Полученный результат в этом случае будет некорректным.

Пользуемся

Запускаем клиент через файл run.bat или run.sh, в зависимости от используемой ОС. О функциях клиента можно почитать на его страничке, здесь я опишу процесс получения первых сэмплов и те настройки, которые попадают под ограничения.

В меню «Capture» , выбирая пункт «Begin capture» , открываем окно настроек записи. На первой странице в поле ««Analyzer port» выбираем порт, на котором сидит наш ЛА, больше ничего менять не нужно. Кнопкой ««Show device metadata» можно проверить наличие связи:

На второй странице указываем параметры захвата. Первые два пункта не трогаем,
«Sampling rate» не выше 20МГц (если указать больше – плата все равно использует 20МГц, но клиент будет думать, что используется указанное значение, в общем, ерунда получится).
«Channel groups» : 0 – используем одну группу каналов, это линии PD0-PD7, либо 0 и 1 – используем две группы каналов - линии PD0-PD15.
«Recording size» : для одной группы каналов – любое значение, для двух групп – не более 12kB (клиент предупредит, если в данном поле выбрано неверное значение).
Чекбоксы на данной странице не трогаем, они не поддерживаются:

Страница «Triggers» - самое интересное. Первый флажок ставим, чтобы просто включить триггеры.
«Before/After ratio» позволяет указать, в процентном соотношении, сколько данных сохранить до срабатывания буфера. После нажатия «Capture» ЛА сразу начинает запись данных, складывая их в циклический буфер, а по срабатыванию триггера отсчитывает указанный в поле After процент времени и отправляет данные на ПК.
«Type» - только «Simple», «Complex» - не поддерживается.
«Mode» - только «Parallel».
«Mask» - это те линии, на которых триггер будет ожидать перепад сигнала, поставте флаг в нулевой позиции для срабатывания по линии PD0
«Value» - фронт сигнала, по которому будет происходить срабатывание триггера. Флажок установлен – передний фронт. Флажок снят – задний:

Для проверки работы соедините порты PD0 и PA2 (на данном порту выводится тестовый сигнал UART) перемычкой.

Вот и все, нажимаем «Capture» и смотрим на полученный сигнал (Ctrl+F - обзорный масштаб):

Если ничего не происходит, значит, вы выставили срабатывание триггера на неправильные линии, или сигнала вовсе нет - проверьте настройки и подключение платы. Триггер можно запустить вручную, нажатием User button (синяя кнопка).

Техника безопасности

Помните: вы подключаетесь напрямую к портам микроконтроллера! Никакой защиты, кроме встроенных в МК диодов на плате нет. Поэтому сначала удостоверьтесь что, изучаемый сигнал имеет максимальное напряжение 3.3В, в крайнем случае 5В, но тогда желательно добавить между источником сигнала и ЛА защитный резистор.

При подключении к анализируемой схеме не забывайте сначала соединять земли, и только уже потом сигнальные линии. Особенно, когда анализируемая схема питается от своего источника питания, а не от того же ПК, к которому подключен ЛА.

Vassilis Serasidis

Логический анализатор - это инструмент, который позволит увидеть и проанализировать последовательность логических 0 и 1 в цифровом сигнале. К примеру, можно изучить цифровой сигнал с ИК приемника-демодулятора типа TSOP-1736 , выходные и входные сигналы микросхемы , а также шину I2C (линия тактирования и линия данных) во многих электронных устройствах.

В статье мы рассмотрим конструкцию миниатюрного 4-канального логического анализатора с ЖК дисплеем от мобильного телефона Nokia 5110/3110. Основой конструкции является микроконтроллер , помимо него используются еще несколько дискретных компонентов.

Основные характеристики прибора:

  • 4-канальный логический анализатор;
  • возможность исследования сигналов с частотой до 400 кГц;
  • входное напряжение до +5 В;
  • ЖК дисплей с разрешением 84 × 48 точек;
  • питание от 4 аккумуляторов 1.2 В, максимальное напряжение питания 4.8 В;
  • память: от 3.7 мс для высокоскоростных сигналов до 36 с для низкоскоростных сигналов;
  • кнопки управления;
  • простая конструкция.

Принципиальная схема

На Рисунке 1 представлена принципиальная схема прибора. Сразу следует отметить, что прибор питается от 4 аккумуляторов с напряжением 1.2 В каждый.

Внимание!!!

Питание от 4 батареек с напряжением 1.5 В недопустимо, при данной схеме прибора, так как напряжение 6 В может вывести из строя микроконтроллер и ЖК дисплей.

Выключатель S1 предназначен для подачи питания. Подтягивающие резисторы R2-R5 установлены с целью исключения появления ложных данных на цифровых входах прибора из-за влияния электромагнитных полей или при касании пальцами сигнальных щупов. Светодиод LED1 предназначен для индикации наличия сигнала на цифровых входах прибора и, следовательно, начала записи сигналов в память.

В схеме используется ЖК индикатор от мобильного телефона Nokia 3310/5510, он рассчитан на работу при напряжении питания 3.3 В - 5.0 В, однако максимальное напряжение для подсветки дисплея - 3.3 В, поэтому в схеме установленo три последовательно включенных диода (D1-D3) по линии питания подсветки дисплея. Благодаря диодам напряжение снизится до 2.7 В и его вполне будет достаточно для питания подсветки.

Процесс захвата данных и программное обеспечение

Следует отметить, что автором подготовлены две версии прошивки микроконтроллера. Изначально, для версии 1.00 логического анализатора, использовалась интегрированная среда разработки AVR Studio 4.18, но затем автор перекомпилировал исходный код и для AVR Studio 5 - версия 1.01. После перекомпиляции под 5 версию среды разработки и дальнейшего тестирования прибора, было замечено улучшение стабильности захватываемых сигналов.

Запись сигналов ведется во внутренний буфер памяти ОЗУ, который рассчитан на 290 отсчетов. Буфер данных образован 870 байтами (для 1 версии программы микроконтроллера) из которых 2 байта используются для счетчика и 1 байт для информирования о входном канале. В версии 1.01 буфер данных был сокращен до 256×3=768 Байт с целью увеличения скорости захвата данных, т.к. переменная размера буфера является 8-битной, вместо 16-битной, которая использовалась в первой версии ПО.

После подачи питания, микроконтроллер переходит в режим ожидания импульса на любом из 4 входов прибора. По определению входного импульса микроконтроллер начинает подсчет времени до поступления следующего импульса на любом из 4 входов. Длительность выборки хранится в 16-битной переменной «counter». После переполнения этой переменной информация о состоянии 4 входов и значение счетчика сохраняются в буфере и значение его адреса увеличивается на три (2 байта для счетчика и 1 байт - информация о входной линии). Этот процесс повторяется пока микроконтроллер не заполнит весь буфер (870/3=290 выборок или импульсов). Процесс записи сигналов в память микроконтроллера изображен на рисунке 2.

После заполнения буфера, все накопленные данные отображаются на ЖК дисплее в виде осциллограммы. Пользователь может управлять осциллограммой - передвигать влево (кнопка S3) или вправо (кнопка S4), чтобы просмотреть всю сохраненную последовательность импульсов. Если были записаны низкоскоростные сигналы, то пользователь может изменить масштаб в пропорции 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024, 2048, 4096 или 8192 нажатием на кнопку S2.

При программировании микроконтроллера необходимо установить Fuse-биты в соответствии с рисунком.

Вид печатной платы и расположение компонентов

Демонстрация работы прибора

Загрузки

Принципиальная схема, рисунок печатной платы, исходный код и файл для прошивки микроконтроллера (v1.0, AVR Studio 4.18) -

Исходный код и файл для прошивки микроконтроллера (v1.01, AVR Studio 5) -

  • Как я понял, ваш дисплей с "резинкой", установлен он на самодельную платку, т.е. токопроводящая резинка касается дорожек которые вы нарезали на платке. Если так, то учтите - это самое слабое место конструкции... Fuse-биты проверяли (считывали)? Правильно установлены? Я не исключаю и проблему в самом дисплее. Я еще исходники гляну, может там что-то можно настроить/изменить относительно дисплея...
  • Vadzz, да, я это понимаю, самое уязвимое место.. Я нашел какой-то мобильный, с шагом контактов как у моего экрана. Как будет время попробую сделать.. Вопрос еще в том, рабочий ли экран, не спалил ли я его контроллер (если это возможно). А пока заброшу эту идею. Очень сложно достать готовый экран этот и он стоит больше чем это устройство нужно.. Я лучше сделаю такое же устройство, только вывод данных на компьютер через usb. (по учебнику http://eldigi.ru/site/comp/18.php). Все равно мастерю за компьютером и всё через usb делаю.. Либо же друг делает диплом на тему миниатюрный осцилограф usb. Схема на единственном элементе AtTiny и кварц. +вывод данных в программу на компьютере в виде временной диаграммы\линии.. Возьму у него.. ПО я сделаю.. Я эту штуковину начал делать потому что она так красиво и пафосно выглядит со стороны;) А особенно работает.. ну ниче, начну работать с китайскими передатчиками придется ее сделать.. Там уже на импульсы нужно смотреть и анализировать.. А так спасибо за помощь)
  • Хлопцы, зацените) Всё таки не удержался.. Переднюю панельку еще думаю дооформлю. http://s08.radikal.ru/i181/1306/6d/41318d285c42t.jpg http://i047.radikal.ru/1306/a6/7cd5da817f9dt.jpg http://s018.radikal.ru/i514/1306/3a/012058981acft.jpg
  • Рад что все получилось и заработало, выглядит норм. Только расскажите по-подробнее в чем была проблема (наверное, все же дисплей не работал), для многих будет полезна ваша информация (если не секрет, конечно). Спасибо.
  • Ну проблема была в дисплее. И то я купил не красный, а синий, по этому еще контакты не сошлись по расположению, и немного в названии разнятся. Подключение (на схеме\синий дисплей): Vcc-Vcc GND-GND Rst-Rst SCE-CE D\C-DC DN-Din SKLK-CLK LED-BL Если будет желание- попробую вставить\запустить свой старый дисплей. Посмотрю, может он сгорел.. а то столько мучился с ним.
  • Небольшой тест прибора, пару багов. 1) При перемотке долго мотаем вперед, потом назад и в какой-то момент оно отказывается двигать назад и заклинивает на каком-то значении. Можно прокрутить еще вперед и опять назад и после этого клинит на другом значении.. Вот фото, хотя тут ничего не видно будет http://s017.radikal.ru/i433/1306/57/cf1dfbd2f106.jpg 2) При перематывании смазывается временная диаграмма http://s60.radikal.ru/i169/1306/33/1c23e0d9815c.jpg http://i066.radikal.ru/1306/9f/c894839ca1fd.jpg 3) При изменении зума перемотка сбрасывается в 0-ю позицию(но не всегда). Нужно пофиксить чтоле.. Думаю можно было бы добавить пару вкусняшек в проект: [*] Сенсорные кнопки (реализуются элементарно, всего три МОМ-ных резистора) [*] Вольтметр (GND постоянно подключен, по этому неплохо было бы на АЦПшнике сделать чтоле ибо каждый раз мультиметр подключать не то, а этот помог бы. Измеряет в пределах до 5в, как раз для цифровухи). [*] Осцилограф (не знаю как, но было бы очень неплохо. Главная проблема думаю с отображением будет). [*] Подключение через USB к ПК. Отображение рвеменной диаграммы в программе- святое. Если делать осцилограф, то в программе будет проще отображать всё.. Выглядеть будет примерно так (моя програма) http://s48.radikal.ru/i119/1306/eb/9c25ff0d3d7b.png Так же можно программой что-то изменять в настройках прибора..
  • К стати, в протеусе данная штуковина неплохо симулируется.. http://s45.radikal.ru/i107/1307/e4/f52d4904d41b.jpg
  • Собрал девайс. Включается, показывает. Если без резисторов 33к (и без источников сигнала), то при включении всякие гребенки увидеть можно. С резисторами и источником (TSOP ик и spi-девайс) - все линии ровненькие. Никакой реакции совершенно. Куда рыть-то?
  • Инпуты замыкаются на + а не на землю чтоб показывало. Мне пришлось инвертировать выход TSOP.
  • Индикатор от телефона тоже заработал. У меня сначала не показывал ничего, поставил резисторные делители на входы дисплея от мк и все заработало. 1ком от мк до дисплея и 3,3 ком от дисплея на землю
  • инвертирование не помогает
  • http://s04.radikal.ru/i177/1410/d4/8840a3f6e3d1.jpg http://s017.radikal.ru/i411/1410/4f/4db8ecd33a89.jpg http://s008.radikal.ru/i306/1410/ab/634baac2101a.jpg http://s50.radikal.ru/i127/1410/ef/c1bfc457b430.jpg Прошивка с исправленными ошибками и с добавлениями(UART, Частотомер, Редактор пропусков перед измерением, а также ещё к нему программу для компьютера. Analizator.exe Описание: Analizator_PC V2.1 Analizator.exe 4_канальный логический анализатор.DSN Описание: Analizator_proteus http://www.fayloobmennik.net/4274643 Analizator.hex Описание: Analizator_Atmega8 http://www.fayloobmennik.net/4291611 4_канальный логический анализатор Описание: Analizator_shema http://www.fayloobmennik.net/4285824 2й вариант http://radikal.ru/fp/ИСХОДНИКИ ДЛЯ АНАЛИЗАТОРА КОМУ ИНТЕРЕСНО. AnalizatorKSA.zip Не сомневайтесь всё работает так как надо! У вас теперь появится возможность проверить это в симуляторе, а также покопаться в исходнике.Избавляю вас от рутинной работы. Не судите за мои там комментарии, у каждого они свои. К тому же это черновики, а не коммерческий продукт. Моя поставленная цель была достигнута, поэтому черновики так и остались черновиками. Вы можете делать с ними всё , даже вырвать у них сердце. А цель была одна - сделать его удобным, более точным, надёжным. Всё, что я проделал вы можете прочитать в моих 2х программах для РС в разделе "Справка" Для анализа и сравнения полученного результата я выкладываю исходный текст основной измерительной программы Vasilisa Serasidisa. Посмотрите, и сравните сколько тактов тратится на измерение у меня, и у него. И убедитесь, что лучшие программисты это р у с с к и е!!! Добавлю: С тех пор как сконструировал 2 версии анализаторов решил множество проблем связанных с цифровым обменом и по шине CAN и I2C пультов и пр. Вариант на ATmega48 даже предпочтительней со скоростными протоколами. Например, CAN в 140 Кбит анализировал просто на ура! в отличии от не без известного анализатора Digan. Да и сам он величиной с флешку. Всем удачи! Izmerenie.txt ВЫКЛАДЫВАЮ НОВУЮ ВЕРСИЮ (3йвариант) БОЛЕЕ МОЩНОГО АНАЛИЗАТОРА, А ТАКЖЕ ПРЕДЫДУЩУЮ ВЕРСИЮ С ДОБАВЛЕНИЯМИ И ФАЙЛОМ ПРОТЕУСА ССЫЛКА НА АРХИВ http://www.fayloobmennik.net/5569369
  • 1. Кто повторил оригинальный вариант - от Seradis, нет ли серьезных багов, делающих вообще неприменимость девайса - типа всегда пропускается первый байт и т.п.? Выше пишут об "отображение эпюр", но хотелось бы, что они именно были достоверные:). 2. Сергей7 не выкладывает исходник, что не дает оценить его функционал в полной мере. Если изготовить вначале оригинал, то потребуются ли изменения в апаратке для дальнейшего развития девайса по доработке Сергея7?
  • Отправлял вам сообщение и никакой реакции. Дошло ли?
  • наверное, нет. ... :(Спасибо за исходники! счас посмотрю.....
  • Рад помочь!:D
  • Прошивки с добавлениями(UART, Частотомер, Редактор пропусков перед измерением в AnalizatorKSA.zip нет
  • может печатка в lay есть у кого?
  • Посмотрите новый вариант, я выложил. И предыдущий доработанный тоже (с прошивкой, файлом протеуса и дороб.программой).
  • в чём писали и можно полную схему я так и не понял по чём собирать и сколько ины проц пишет в себя для передачи по уарт

Логический анализатор это прибор позволяющий считывать и расшифровывать цифровые данные. Вроде осциллографа, но работает только с логическими уровнями (есть уровень, нет уровня) и умеет обрабатывать множество каналов сразу (обычно от 8ми). Хороший анализатор умеет считывать поток данных и обрабатывать его, расписывая по пакетам передачи, выделять стартовые, стоповые, адресные байты. В общем, он представляет инфу летящую по разным шина в удобном для восприятия виде. Очень полезный инструмент при отладке цифровых устройств.

Внутри: сам анализатор (жена не сразу поверила что эта маленькая фигня — то, за что я отдал почти 3000, и ждал месяц — настолько он маленький), USB-кабель(довольно длинный), провода с захватами, диск с драйверами и ПО, книжка-инструкция по эксплуатации.

красная — цангового типа, мелкая, очень удобная — легко цепляет ногу attiny2313 в SOIC

Используется только нижняя половина разъема, это 8 каналов, GND, VCC(который имеет двоякое назначение: в версии STD это питание входного преобразователя уровней, тоесть, если его запитать от 12в, логической единицей будет 12, а если от 5, то и за «1» будет 5В), на который в этой версии(и в PRO)вывели 5В,100мА, но не подключили ни к одному проводу, а добраться до него при вставленном разъеме нельзя — а на кой мне эти пять воль без возможности измерений?

В версиях выше STD был исключен входной преобразователь уровней, это было сделано для обеспечения совместимости с USBee AX, диапазон которого ограничен +3.3 и +5, а мне например больше и не надо:) А в версии PRO добавлен АЦП, который работает в режиме осциллографа(+-1В, и делитель 1:10 в комплекте).

Верхняя часть разъема содержит в себе переключалку(три контакта, и джампер) режима работы – косить под USBee или работать со своей программой, и контакты TRG, GND, CLK.

Максимальная частота обновления у каждого канала это 24 мГц, а вот с заявленным «неограниченным временем записи» непонятное — судя по поведению программ от AX — в приборе есть некий фиксированный буфер, время заполнения которого зависит от частоты(ее можно уменьшить), который затем передается на комп, и там обрабатывается.

При частоте 24мГц, можно записать максимум 300М состояний время записи при этом составит 12 секунд
Если понизить частоту до 6мГц, можно писать в течении 50 секунд, а при 1мГц буфера хватит на 300 секунд. С учетом того, что можно настроить запись по событию, этого времени должно хватить – у меня пока проблем не возникало.

В условия срабатывания триггера можно использовать состояние любого(при мониторинге USB очень удобно вешать триггер на появление питания, красная-желтая пара проводов на фото), или даже нескольких каналов, либо можно использовать отдельный вход, обозначенный как TRG на схеме.

Есть так же вход-выход CLK, с которого можно как тактированить наблюдаемое утройство, так и брать тактовый сигнал с устройства (если он присутствует отдельно в протоколе, как например в SPI)

(в случае версии STD, это единственный вариант, если не перешивать EEPROM, но в этом случае мы лишаемся возможности вывода сигналов, из за входного преобразователя, так как он видимо односторонний)
Простое, умеет расшифровывать I2C, 1WIRE, UART, SPI, имеет SDK для написания своих анализаторов(на.NET).
Минусы:
Написано на.NET – очень любит кушать память, три-четыре измерения сьедают 500мб памяти, приходится перезапускать.
Не умеет расшифровывать ЮСБ
Плюсы:
Сохраняет состояние и настройки анализаторов при перезапуске
Есть функция AutoBaud(удобно при перехвате UART)
Похож на USBee Suite, только не такой функциональный

USBee Suite
Графическая оболочка для пакета программ USBee AX Test Pod
Очень красиво и наглядно, пожалуй на этом все. Умеет все, что умеет USBee AX Test Pod

USBee AX Test Pod
Комплект программ, идущих в комплекте к USBee AX(c другими версиями они немного другие)

Data Logger

Digital Frequency Generator – генератор частот

Digital Voltmeter – вольтметр(нужен аналоговый вход)

Oscilloscope – осциллограф

Pulse Counter – счетчик импульсов


Собран анализатор качественно, в качестве нижней части корпуса используется печатная плата(на фото видны переходные отверстия, а поскольку к ним не ведет дорожек, логично предположить что она многослойная). А судя по расположению USB разъема(вверх ногами), скорее всего там еще одна плата, под крышкой, к ней и припаян разъем.
В общем, покупкой доволен, как-никак хороший анализатор, за небольшие деньги. А осциллограф удобнее отдельный иметь.

Если есть желание прикупить, то можете написать сюда или мне на почту — [email protected] , будет профит в виде скорости и скидки:)

DI HALT:
Тем временем, вот уже пол года, на просторах Казуса народ вовсю клонирует этот девайс. Т.к. собран он, фактически, на одной микросхеме и все фичи делаются в нем программно. Микросхема эта представляет собой микроконтроллер с аппаратной поддержкой USB и загрузкой программ через USB, что позволяет ее налету превращать во что угодно только за счет софтверной поддержки. Естественно клонируется она тоже влет, т.к. аппаратной защиты тут никакой нету, ну а крякнуть управляющую софтину для опытных бойцов софтайса дело не хитрое.

Хоть и изредка, но возникает нужда отследить что происходит на каких-то логических линиях, причем синхронно на 4-8. Давно хотел заиметь для этих целей логический анализатор (дальше - ЛА) и наконец созрел.
Коротко для нетерпеливых - брать можно. Полностью соответствует заявленным характеристикам, софт вполне юзабельный. Подробнее - под катом:)

Что такое логический анализатор и для чего он нужен

Если коротко, то это что-то вроде очень грубого многоканального осциллографа. Очень грубого - он показывает лишь два уровня, 0 и 1, то есть превысил ли наблюдаемый сигнал заданный уровень или нет. Поэтому он и называется логическим, его предназначение - наблюдать логические сигналы, то есть логические нули и единицы.
Это бывает нужным, например, при отладке какого-то интерфейса с несколькими линиями - работа с памятью, синхронное управление чем-то, многопроводные интерфейсы и т.п. Его используют так же при реверс-инжиниринге, когда нужно изучить работу какого-то устройства, определить используемый протокол связи и даже получить дамп данных, передаваемых, например, по синхронному UART.
Многие ЛА кроме непосредственно записи сигналов могут их декодировать по определенным протоколам, хотя это и не является обязательным свойством ЛА. Особо навороченные могут даже с достаточной уверенностью автоматически определить используемый протокол, но это уже зависит от софта, прилагаемого к ЛА.

Доставка

Дошел просто мгновенно - 29 марта я заказал, а 11 апреля он уже лежал у меня в отделении. Шел обычной почтой, упакован был в стандартный желтый пакет с пупыркой. Ничего экстраординарного:)

Характеристики со страницы продавца

Особенности:
- маленький и легкий
- максимальная частота сэмплов: 100MHz на 3 каналах, 50MHz на 6 каналах, 32MHz на 9 каналах, 16MHz на 16 каналах
- большой объем сохраняемых сэмплов, поддержка сжатия
- встроенный ШИМ-генератор
- совместим с USB2.0/3.0
- мощный и легкий в использовании софт
- поддержка автоматического обновления онлайн
Характеристики:
- число каналов: 16
- максимальная частота сэмплирования: 100MHz
- ширина полосы измерения: 20MHz
- минимальная ширина захватываемого импульса: 20ns
- максимальный размер сохраняемых сэмплов: 10G/канал
- допустимое входного напряжение: -50V / +50V
- входное сопротивление и емкость: 220KΩ, 12pF
- настраиваемый уровень триггера: -4V ~ +4V, шаг: 0.01V
- количество каналов ШИМ-генератора: 2
- диапазон частот ШИМ: 0.1 ~ 10MHz
- шаг настройки частоты ШИМ-генератора: 10ns
- шаг настройки ширины импульса ШИМ-генератора: 10ns
- выходное напряжение ШИМ-генератора: +3.3V
- выходное сопротивление ШИМ-генератора: 50Ω
- потребление в режиме ожидания: 100mA
- максимальный потребляемый ток: 150mA
- размеры: 95mm * 55mm * 23mm
- поддерживаемые операционные системы: Windows XP, Vista, Windows 7/8/10(32/64bit)
- поддерживаемые стандартные протоколы: UART/RS-232/485, I2C, SPI, CAN, DMX512, HDMI CEC, I2S/PCM, JTAG, LIN, Manchester, Modbus, 1-Wire, UNI/O, SDIO, SMBus, USB1.1, PS/2, NEC InfraRed, Parallel, и т.д.…

Комплектация

Комплект состоял из двух пакетов - в одном был кабель USB, в другом сам анализатор со всеми причиндалами:

Кабель на вид очень неплох, толстый, но довольно мягкий. Оценить сечение проводов питания в нем мне нечем, да это и неважно при заявленном потреблении анализатора. А вот его мягкость - это большой плюс при работе с такой небольшой и легкой коробочкой.
Среди причиндалов было: сам анализатор, три гребенки по девять проводов разного цвета, две гребенки по два провода, клипсы 20 штук, диск с программой и бумажка с адресом откуда качать свежий софт:


Вот бумажка покрупнее:

Сам анализатор выполнен в симпатичном корпусе вполне оригинального дизайна (по сравнению с набившими оскомину квадратными коробками, в которые китайцы лепят все что могут). Хотя кажется у Гаинты (Gainta) я видел среди типовых корпусов такой… Тем не менее смотрится очень хорошо. Сделано все очень аккуратно, нигде нет лишних зазоров, ничего не перекошено:)
На лицевом шильдике обозначено название модели, приведены краткие характеристики и разрисовано назначение пинов входного разъема. Кроме того есть индикатор, показывающий статус анализатора - в простое он плавно загорается и гаснет, во время сэмплирования часто мигает.
На одном из торцов входной разъем на 20 контактов - 16 каналов, две земли и два выхода ШИМ-генератора. На другом торце - USB-разъем:





В комплекте идут три гребенки по 9 проводов и две по два провода. Если с двухпроводными еще можно придумать что-то - например, одна для земли, вторая для двух каналов или для ШИМ-генератора, то зачем ТРИ большие гребенки - непонятно… Не иначе, одна из них запасная:)

При подключении двух девятиконтактных гребенок мы получаем все 16 каналов и две земли. Длина проводов на всех гребенках - 20 см, все провода оканчиваются изолированными термоусадкой «мамами» для подключения клипс. На каждой гребенке один провод имеет белую термоусадку - предполагается, что это земля, чтобы труднее было перепутать, остальные с черной термоусадкой:

Клипс - ровно 20 штук. То есть можно ими подключить все 20 контактов входного разъема - 16 каналов, 2 земли и 2 ШИМ-генератора. Вряд ли такое когда-то понадобится, но за нежадность китайцам плюс:) Цвета клипс особым разнообразием не страдают, в отличии от проводов:


С другой стороны, если проявлять минимальную внимательность, то можно и не перепутать ничего, глядя не только на клипсы, но и на провода, подключенные к ним.
Сзади у клипс торчат обычные четырехгранные штырьки как на IDC-разъемах:


«Мамы» проводов одеваются на эти штырьки довольно туго и сами соскакивать не проявляют желания, соединение довольно надежное.
Устройство клипс элементарное:




Никаких фиксаторов или защелок, задняя часть просто стягивается, а внутренняя пластина вынимается после поворота на 90 градусов. Штырек просто припаян, что не может не радовать в плане ремонтопригодности:)
Для подключения к проводу нужно надавить на заднюю часть, из носика выходит и раскрывается миниатюрный зажимчик. Задняя часть отпускается и под действием пружины зажимчик входит обратно, одновременно закрываясь:




Держит провод уверенно, как достаточно толстый, около 1.5мм, так и тоненький, где-то 0.3мм:




В целом качеством эти клипсы не блещут, но вполне работоспособны в большинстве случаев.

Работа анализатора, софт

Предварительно сразу нужно оговорить один момент: этот анализатор не имеет собственной памяти, все сэмплы сразу же передаются на компьютер, где и сохраняются. Правда, в характеристиках имеется упоминание о сжатии, так что, скорее всего, он не передает тупо 100 мегабит на канал при частоте сэмплирования 100 МГц. Тем не менее, при высоких частотах он очень требователен к качеству канала USB. В идеале корневой хаб, к которому подключен анализатор, не должен обслуживать никаких других клиентов. У меня, например, он заработал на полной скорости только в разъеме на передней панели компа. А на нетбуке он так и не смог обеспечить 50 МГц на 6 каналов, хотя на 5 каналов уже работал, и 100 МГц на три канала обеспечивал.

Итак, софт. Изначально я не обратил внимание на бумажку, где был адрес сайта с софтом, поэтому достал из закромов внешний DVD и честно попытался поставить программу с него. Программа поставилась, но вот драйвера не захотели вставать (Windows XP). Поиском в инете вышел на этот сайт, указанный в бумажке, и скачал оттуда чуть более свежую версию программы. Хотя драйвера в ней были вроде бы такими же, но из новой версии они встали нормально и анализатор ожил:)

Интерфейс программы на первый взгляд очень простой (да и на второй тоже, если честно). Сначала даже непонятно каким образом вообще можно делать в ней что-то полезное:) Но по мере углубления уважение к нему начинает расти:) В целом у меня сложилось такое впечатление от программы: совершенно ненавязчива, ничего лишнего, но вполне достаточна для большинства задач. Есть и мелкие недочеты, конечно, но они не сильно портят впечатление.
Вот так выглядит окно программы:


Быстрыми кликами можно настроить частоту сэмплирования и глубину (количество) сохраняемых сэмплов:


С выбором больших частот сэмплирования автоматически будет ограничиваться и число доступных каналов.
В самих каналах можно выбрать для каждого из них его имя, расположение, размер по вертикали. Для одного из каналов можно установить условие триггера - по фронту, по спаду, по высокому уровню, по низкому уровню или без триггера. Если триггер до этого был установлен на другом канале, он там сбросится, то есть триггер возможно установить на любом канале, но только на одном.
В общих настройках можно убрать лишние каналы и установить граничное напряжение, относительно которого будут считаться нули и единицы:

Под рукой у меня была платка, в которой можно было обнаружить лишь SPI и USB, вот их я и решил посмотреть. На скриншотах будут уже настроенные каналы, изначально же никаких данных на сигналах нет и каналы называются просто - Chanel 0, Chanel 1 и т.д.
Первые два канала я подключил к USB, 4 следующих - к SPI и запустил анализатор. Вот что получил в целом:


Это все 2 секунды наблюдения:) Теперь нужно подключить декодирование. Выбираем в списке нужный протокол:

И появляется окно настройки этого протокола.
Для USB:


Для SPI:


Как видно, у SPI довольно богатые настройки, позволяющие смотреть этот протокол во всех его проявлениях.
После назначения каналов сигналам протокола программа предлагает автоматически переименовать каналы по названиям сигналов, это у меня на скриншотах уже как раз и сделано. И теперь над графиками при достаточном увеличении будут показываться данные согласно протоколу. Например, вот один их фреймов USB:


Как видно, программа не просто показывает численные значения передаваемых байтов, но и их внутрипротокольное значение - CRC, SYNC, ACK и т.д. Правда, есть места, которые мы с программой не поняли, такое ощущение, что скорость USB резко замедляется в какие-то моменты:

А вот кусок обмена по SPI:

Вот так это будет выглядеть в файле:

Кроме того, можно сохранять не сэмплы, а данные декодированного протокола. Вот, например, кусок сохраненного обмена по CAN в моей машине (скриншотов, к сожалению, не делал):
Time [s],Packet,Type,Identifier,Control,Data,CRC,ACK 0.0002935s,0,DATA,0x0591,0x08,0x01 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00,0x284A,ACK 0.0016248s,1,DATA,0x05D1,0x02,0x10 0x00,0x0249,ACK 0.0023359s,2,DATA,0x0635,0x03,0x00 0x00 0xFD,0x0D93,ACK 0.0033871s,3,DATA,0x0470,0x08,0x40 0x01 0x00 0x46 0x00 0x00 0x00 0x1F,0x5D2D,ACK 0.0046378s,4,DATA,0x0531,0x04,0x01 0x40 0xF0 0xB1,0x40D3,ACK 0.005489s,5,DATA,0x05C1,0x04,0x00 0x00 0x00 0x20,0x0AA2,ACK 0.0063502s,6,DATA,0x065F,0x08,0x01 0x5A 0x5A 0x5A 0x36 0x31 0x5A 0x43,0x3840,ACK 0.0075009s,7,DATA,0x0651,0x08,0x80 0x02 0x50 0xAF 0x38 0x57 0x00 0x00,0x50D4,ACK 0.0086621s,8,DATA,0x0621,0x08,0x20 0x2C 0x69 0x18 0x81 0x64 0xFD 0x00,0x4FE1,ACK 0.0233258s,9,DATA,0x0291,0x05,0x00 0x00 0x00 0x00 0x00,0x1DE1,ACK 0.0333432s,10,DATA,0x03E1,0x08,0x20 0x00 0x30 0x01 0xA2 0x00 0x84 0x00,0x50DB,ACK 0.0432946s,11,DATA,0x03C3,0x08,0xAB 0x00 0x00 0x00 0xA8 0xF0 0x00 0x64,0x0F7B,ACK 0.0444855s,12,DATA,0x040C,0x08,0x00 0x01 0x01 0x01 0x00 0x00 0x00 0x00,0x290F,ACK 0.053637s,13,DATA,0x0470,0x08,0x40 0x01 0x00 0x46 0x00 0x00 0x00 0x1F,0x5D2D,ACK 0.0548882s,14,DATA,0x0531,0x04,0x01 0x40 0x00 0x41,0x191A,ACK 0.0632503s,15,DATA,0x0291,0x05,0x00 0x00 0x00 0x00 0x00,0x1DE1,ACK 0.0666019s,16,DATA,0x0497,0x08,0x00 0x00 0x00 0x00 0x64 0x00 0x00 0x20,0x501A,ACK 0.0733737s,17,DATA,0x0151,0x04,0x00 0xE0 0xB0 0x50,0x5718,ACK 0.0833265s,18,DATA,0x02C1,0x06,0x00 0x00 0x00 0x00 0x06 0x00,0x5677,ACK 0.0843872s,19,DATA,0x0359,0x08,0xB8 0x01 0x00 0x00 0x00 0x2B 0x40 0x00,0x4875,ACK 0.0856485s,20,DATA,0x035B,0x08,0x08 0xB4 0x0C 0xB5 0x0B 0xFF 0x02 0x80,0x157E,ACK 0.0868492s,21,DATA,0x0369,0x08,0x3F 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00,0x45C9,ACK 0.0881104s,22,DATA,0x0381,0x06,0x01 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00,0x18D3,ACK 0.0892516s,23,DATA,0x0397,0x08,0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00,0x4293,ACK 0.0905824s,24,DATA,0x03B5,0x06,0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00,0x007C,ACK 0.0916936s,25,DATA,0x0457,0x03,0x01 0x40 0x00,0x6539,ACK 0.0925447s,26,DATA,0x04B9,0x06,0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00,0x11A3,ACK 0.0936154s,27,DATA,0x0400,0x08,0x0C 0x01 0x09 0x05 0xAC 0x00 0x00 0x00,0x3DDD,ACK

Что еще есть? при ведении курсора по графику канала автоматически показывается ширина текущего импульса, период, частота и заполнение (актуально для ШИМ). Можно вывести два или три маркера и таскать их по графику, при этом они будут притягиваться к ближайшим фронтам и спадам. Справа будет выводиться информация о точном времени маркера и временном промежутке между ними:


Тут маркеры стоят на началах фреймов USB, которые, как известно, с довольно высокой точностью следуют каждую миллисекунду, что анализатор и подтверждает. Или, скорее, подтверждает свою достаточно хорошую точность:)

ШИМ-генератор

Ну, тут все просто. Он есть, оба канала, все работает. Быстро включить-выключить каждый из каналов можно прямо в главном окне наверху, нажав на соответствующую надпись (PWM1 PWM2). Зеленая - активен, красная - отключен. Настройки генератора вызываются в отдельном окне:


Что еще про него сказать - не знаю даже:)

Внутренности

Построение, как я подозреваю, классическое - входное согласование, компараторы триггера, ПЛИС и контроллер с USB. Я вообще подозреваю, что это клон того же Saleae:)








Вторая сторона платы совершенно пуста.
Все очень аккуратно, никаких соплей, неотмытого флюса и т.п. Внутренности не нарушают гармонию внешности:)

Итог

Аппарат мне понравился. Все, что в нем заявлено - работает. Софт произвел очень приятное впечатление. Честно говоря, даже не ожидал от китайцев такой работы:) Есть и недостатки, но мелкие - хотелось бы, например, присваивать сигналам разные цвета. Но это уже скорее придирки.

 

 
Это интересно: