Osiloskop dan analisa logika berbasis sistem mikrokontroler

Pembaruan: 6 Agustus 2023

"Osiloskop sinyal campuran (MSO) telah menjadi pisau tentara Swiss "rekayasa" semua orang. Mengapa ada orang yang membutuhkan penganalisis logika tambahan? Sekarang, harga MSO dengan laju sampling dalam rentang GHz dan 8 atau lebih jalur digital jauh di bawah US$3,000, dan beberapa bahkan kurang dari US$1,000. Oleh karena itu, banyak orang di industri elektronik telah mengumumkan penghapusan penganalisis logika sebagai perangkat yang berdiri sendiri.

"

Osiloskop sinyal campuran (MSO) telah menjadi pisau tentara Swiss "rekayasa" semua orang. Mengapa ada orang yang membutuhkan penganalisis logika tambahan? Sekarang, harga MSO dengan laju sampling dalam rentang GHz dan 8 atau lebih jalur digital jauh di bawah US$3,000, dan beberapa bahkan kurang dari US$1,000. Oleh karena itu, banyak orang di industri elektronik telah mengumumkan penghapusan penganalisis logika sebagai perangkat yang berdiri sendiri.

Saat ini, tidak mengherankan bahwa osiloskop sinyal campuran dapat ditemukan di sebagian besar laboratorium teknik elektronik. Mereka serbaguna, harga terjangkau, dan telah menjadi alat penting bagi setiap insinyur yang menguji, men-debug, atau memverifikasi sistem elektronik. Faktanya, ini mungkin satu-satunya instrumen yang harus digunakan oleh sebagian besar insinyur elektronik, atau mungkin digunakan 90% dari waktu laboratorium mereka. Oleh karena itu, adalah bijaksana untuk menghabiskan sebagian dari anggaran rekayasa awal atau laboratorium uji untuk MSO. Tetapi apakah ini berarti bahwa penganalisis logika (LA) tidak lagi diperlukan?

Osiloskop dan analisa logika

Osiloskop digital dan penganalisis logika didasarkan pada pengambilan sampel teknologi. Nilai sinyal yang diukur (biasanya tegangan) diubah menjadi nilai digital oleh analog-ke-digital berkecepatan tinggi Converter (ADC) dan disimpan dalam memori pada interval waktu tetap yang ditentukan oleh jam sampling instrumen.

Pikirkan penganalisis logika sebagai osiloskop dengan resolusi vertikal 1-bit di semua saluran. Ini menampilkan sinyal sebagai nilai logis (biner) berdasarkan apakah tegangan yang diukur lebih tinggi atau lebih rendah dari tingkat tegangan konvensional yang disebut "ambang". Ini adalah perbedaan dasar pertama antara osiloskop dan penganalisis logika.

Perbedaan mendasar lainnya antara osiloskop dan penganalisis logika adalah cara nilai sampel ditampilkan. Dalam mode operasi yang paling umum, osiloskop pada dasarnya adalah perangkat yang dapat berulang kali menangkap jendela peristiwa dengan panjang tertentu (ditentukan oleh total memorinya) dan menyegarkan sebagian tampilannya di layar. Layar. Banyak osiloskop mensimulasikan "kegigihan" dengan menempatkan beberapa jendela yang diambil pada pameran dan memodulasi intensitas piksel layar.

Penganalisis logika terutama digunakan untuk pengambilan tunggal (tanpa pengambilan terus menerus yang tumpang tindih), dan menganalisis urutan peristiwa yang terkadang melebihi 100 sinyal digital sebelum dan sesudah peristiwa pemicu.

Munculnya sistem berbasis mikrokontroler membutuhkan pembuatan alat seperti penganalisis logika. Pertama, Anda perlu melihat bus digital, jadi Anda memerlukan dua atau lebih saluran. Kedua, Anda perlu melihat mode kerja logika sirkit dalam bentuk nilai biner, yaitu sinyal yang terlihat selama acara pengambilan sampel rangkaian. Seiring waktu, penganalisis logika telah berkembang menjadi instrumen "murni" yang dapat melakukan beberapa pengukuran analog, seperti memeriksa level ambang batas, mendeteksi gangguan, dan memverifikasi apakah sinyal memenuhi standar input dan output tertentu.

"Waktu nyata", benarkah?

Sangat umum untuk mendengar bahwa fungsi tampilan waktu nyata adalah perbedaan utama antara osiloskop dan penganalisis logika. Bahkan, penyegaran tampilan otomatis dapat membuat pengguna salah mengira bahwa mereka akan melihat data seperti yang terlihat. Namun, kecepatan refresh tampilan osiloskop tidak secepat yang sebenarnya dilihat mata. Dalam kebanyakan kasus, penganalisis logika (LA) digunakan dengan terlebih dahulu menangkap data dan kemudian menganalisisnya. Fungsi pemicu berulang dari penganalisis logika juga dapat menyegarkan tampilan berdasarkan peristiwa pemicu berulang. Memang, tampilan dan penyajian data dalam osiloskop digital dan LA berbeda, tetapi pada dasarnya, kedua alat ini beroperasi dengan mengambil sampel sinyal dan menyimpan sampel dalam memori.

MSO = osiloskop + penganalisis logika?

Yah, terutama. Osiloskop sinyal campuran memiliki saluran analog (biasanya 2 hingga 4) dan saluran digital (biasanya 8 hingga 16). Pada dua jenis saluran ini, data diambil sampelnya pada kecepatan pengambilan sampel maksimum MSO (biasanya 1GHz). Jam sampling biasanya dihasilkan secara internal oleh MSO. Dengan kata lain, acuan waktu dasar yang digunakan untuk pengambilan sampel tidak berhubungan dengan data. Inilah yang disebut "analisis waktu". Tentu saja, untuk saluran digital, resolusi sinyal vertikal dari penganalisis logika dikurangi menjadi 1 bit.

MSO dapat melakukan fungsi tertentu yang biasanya disediakan untuk LA:

Osiloskop sinyal campuran (MSO) telah menjadi pisau tentara Swiss "rekayasa" semua orang. Mengapa ada orang yang membutuhkan penganalisis logika tambahan? Sekarang, harga MSO dengan laju sampling dalam rentang GHz dan 8 atau lebih jalur digital jauh di bawah US$3,000, dan beberapa bahkan kurang dari US$1,000. Oleh karena itu, banyak orang di industri elektronik telah mengumumkan penghapusan penganalisis logika sebagai perangkat yang berdiri sendiri.

Saat ini, tidak mengherankan bahwa osiloskop sinyal campuran dapat ditemukan di sebagian besar laboratorium teknik elektronik. Mereka serbaguna, harga terjangkau, dan telah menjadi alat penting bagi setiap insinyur yang menguji, men-debug, atau memverifikasi sistem elektronik. Faktanya, ini mungkin satu-satunya instrumen yang harus digunakan oleh sebagian besar insinyur elektronik, atau mungkin digunakan 90% dari waktu laboratorium mereka. Oleh karena itu, adalah bijaksana untuk menghabiskan sebagian dari anggaran rekayasa awal atau laboratorium uji untuk MSO. Tetapi apakah ini berarti bahwa penganalisis logika (LA) tidak lagi diperlukan?

Osiloskop dan analisa logika

Osiloskop digital dan penganalisis logika didasarkan pada teknologi pengambilan sampel. Nilai terukur dari sinyal (biasanya tegangan) diubah menjadi nilai digital oleh konverter analog-ke-digital (ADC) berkecepatan tinggi dan disimpan dalam memori pada interval waktu tetap yang ditentukan oleh jam pengambilan sampel instrumen.

Pikirkan penganalisis logika sebagai osiloskop dengan resolusi vertikal 1-bit di semua saluran. Ini menampilkan sinyal sebagai nilai logis (biner) berdasarkan apakah tegangan yang diukur lebih tinggi atau lebih rendah dari tingkat tegangan konvensional yang disebut "ambang". Ini adalah perbedaan dasar pertama antara osiloskop dan penganalisis logika.

Perbedaan mendasar lainnya antara osiloskop dan penganalisis logika adalah cara nilai sampel ditampilkan. Dalam mode operasi yang paling umum, osiloskop pada dasarnya adalah perangkat yang dapat berulang kali menangkap jendela peristiwa dengan panjang tertentu (ditentukan oleh total memorinya) dan menyegarkan sebagian tampilannya di layar. Banyak osiloskop mensimulasikan "kegigihan" dengan menempatkan beberapa jendela yang diambil pada tampilan dan memodulasi intensitas piksel layar.

Penganalisis logika terutama digunakan untuk pengambilan tunggal (tanpa pengambilan terus menerus yang tumpang tindih), dan menganalisis urutan peristiwa yang terkadang melebihi 100 sinyal digital sebelum dan sesudah peristiwa pemicu.

Munculnya sistem berbasis mikrokontroler membutuhkan pembuatan alat seperti penganalisis logika. Pertama, Anda perlu melihat bus digital, jadi Anda memerlukan dua atau lebih saluran. Kedua, perlu untuk melihat mode kerja rangkaian logika dalam bentuk nilai biner, yaitu sinyal yang terlihat selama acara pengambilan sampel rangkaian. Seiring waktu, penganalisis logika telah berkembang menjadi instrumen "murni" yang dapat melakukan beberapa pengukuran analog, seperti memeriksa level ambang batas, mendeteksi gangguan, dan memverifikasi apakah sinyal memenuhi standar input dan output tertentu.

"Waktu nyata", benarkah?

Sangat umum untuk mendengar bahwa fungsi tampilan waktu nyata adalah perbedaan utama antara osiloskop dan penganalisis logika. Bahkan, penyegaran tampilan otomatis dapat membuat pengguna salah mengira bahwa mereka akan melihat data seperti yang terlihat. Namun, kecepatan refresh tampilan osiloskop tidak secepat yang sebenarnya dilihat mata. Dalam kebanyakan kasus, penganalisis logika (LA) digunakan dengan terlebih dahulu menangkap data dan kemudian menganalisisnya. Fungsi pemicu berulang dari penganalisis logika juga dapat menyegarkan tampilan berdasarkan peristiwa pemicu berulang. Memang, tampilan dan penyajian data dalam osiloskop digital dan LA berbeda, tetapi pada dasarnya, kedua alat ini beroperasi dengan mengambil sampel sinyal dan menyimpan sampel dalam memori.

MSO = osiloskop + penganalisis logika?

Yah, terutama. Osiloskop sinyal campuran memiliki saluran analog (biasanya 2 hingga 4) dan saluran digital (biasanya 8 hingga 16). Pada dua jenis saluran ini, data diambil sampelnya pada kecepatan pengambilan sampel maksimum MSO (biasanya 1GHz). Jam sampling biasanya dihasilkan secara internal oleh MSO. Dengan kata lain, acuan waktu dasar yang digunakan untuk pengambilan sampel tidak berhubungan dengan data. Inilah yang disebut "analisis waktu". Tentu saja, untuk saluran digital, resolusi sinyal vertikal dari penganalisis logika dikurangi menjadi 1 bit.

MSO dapat melakukan fungsi tertentu yang biasanya disediakan untuk LA: