Osiloskop dan penganalisis logik berdasarkan sistem mikropengawal

Kemas kini: 6 Ogos 2023

"Osiloskop isyarat campuran (MSO) telah menjadi pisau tentera Switzerland "kejuruteraan" semua orang. Mengapa sesiapa memerlukan penganalisis logik tambahan? Kini, harga MSO dengan kadar pensampelan dalam julat GHz dan 8 atau lebih talian digital adalah jauh di bawah AS$3,000, malah ada yang kurang daripada AS$1,000. Oleh itu, ramai orang dalam industri elektronik telah mengumumkan penghapusan penganalisis logik sebagai peranti yang berdiri sendiri.

"

Osiloskop isyarat campuran (MSO) telah menjadi pisau tentera Switzerland "kejuruteraan" semua orang. Mengapa sesiapa memerlukan penganalisis logik tambahan? Kini, harga MSO dengan kadar pensampelan dalam julat GHz dan 8 atau lebih talian digital adalah jauh di bawah AS$3,000, malah ada yang kurang daripada AS$1,000. Oleh itu, ramai orang dalam industri elektronik telah mengumumkan penghapusan penganalisis logik sebagai peranti yang berdiri sendiri.

Hari ini, tidak menghairankan bahawa osiloskop isyarat campuran boleh ditemui di kebanyakan makmal kejuruteraan elektronik. Ia serba boleh, harga berpatutan dan telah menjadi alat penting untuk mana-mana jurutera yang menguji, nyahpepijat atau mengesahkan sistem elektronik. Malah, ini mungkin satu-satunya instrumen yang perlu digunakan oleh kebanyakan jurutera elektronik, atau ia mungkin digunakan 90% daripada masa makmal mereka. Oleh itu, adalah bijak untuk membelanjakan sebahagian daripada bajet awal kejuruteraan atau makmal ujian untuk MSO. Tetapi adakah ini bermakna penganalisis logik (LA) tidak lagi diperlukan?

Osiloskop dan penganalisis logik

Osiloskop digital dan penganalisis logik adalah berdasarkan pensampelan teknologi. Nilai isyarat yang diukur (biasanya voltan) ditukarkan kepada nilai digital oleh analog-ke-digital berkelajuan tinggi Penukar (ADC) dan disimpan dalam ingatan pada selang masa tetap yang ditentukan oleh jam pensampelan instrumen.

Fikirkan penganalisis logik sebagai osiloskop dengan resolusi menegak 1-bit pada semua saluran. Ia memaparkan isyarat sebagai nilai logik (perduaan) berdasarkan sama ada voltan yang diukur adalah lebih tinggi atau lebih rendah daripada paras voltan konvensional yang dipanggil "ambang". Ini adalah perbezaan asas pertama antara osiloskop dan penganalisis logik.

Satu lagi perbezaan asas antara osiloskop dan penganalisis logik ialah cara nilai sampel dipaparkan. Dalam mod operasi yang paling biasa, osiloskop pada asasnya ialah peranti yang boleh menangkap berulang kali tetingkap peristiwa dengan panjang tertentu (ditakrifkan oleh jumlah memorinya) dan menyegarkan sebahagian daripada paparannya pada Skrin. Banyak osiloskop mensimulasikan "kegigihan" dengan menindih berbilang tetingkap yang ditangkap pada memaparkan dan memodulasi keamatan piksel skrin.

Penganalisis logik digunakan terutamanya untuk tangkapan tunggal (tanpa tangkapan berterusan bertindih), dan menganalisis urutan peristiwa yang kadangkala melebihi 100 isyarat digital sebelum dan selepas peristiwa pencetus.

Kemunculan sistem berasaskan mikropengawal memerlukan penciptaan alat seperti penganalisis logik. Pertama, anda perlu melihat bas digital, jadi anda memerlukan dua atau lebih saluran. Kedua, anda perlu melihat mod kerja logik litar dalam bentuk nilai binari, iaitu isyarat yang dilihat semasa peristiwa pensampelan litar. Dari masa ke masa, penganalisis logik telah berkembang menjadi instrumen "tulen" yang boleh melakukan beberapa ukuran analog, seperti menyemak tahap ambang, mengesan gangguan dan mengesahkan sama ada isyarat memenuhi piawaian input dan output tertentu.

"Masa sebenar", betul-betul?

Adalah sangat biasa untuk mendengar bahawa fungsi paparan masa nyata adalah perbezaan utama antara osiloskop dan penganalisis logik. Malah, muat semula paparan automatik mungkin membuat pengguna tersilap percaya bahawa mereka akan melihat data seperti yang dipaparkan. Walau bagaimanapun, kadar penyegaran semula paparan osiloskop tidak sepantas yang dilihat oleh mata. Dalam kebanyakan kes, penganalisis logik (LA) digunakan dengan mula-mula menangkap data dan kemudian menganalisisnya. Fungsi pencetus ulangan penganalisis logik juga boleh menyegarkan semula paparan berdasarkan peristiwa pencetus berulang. Memang, paparan dan pembentangan data dalam osiloskop digital dan LA adalah berbeza, tetapi pada asasnya, kedua-dua alat ini beroperasi dengan mensampel isyarat dan menyimpan sampel dalam ingatan.

MSO = osiloskop + penganalisis logik?

Nah, terutamanya. Osiloskop isyarat bercampur mempunyai saluran analog (biasanya 2 hingga 4) dan saluran digital (biasanya 8 hingga 16). Pada dua jenis saluran ini, data disampel pada kadar pensampelan maksimum MSO (biasanya 1GHz). Jam pensampelan biasanya dijana secara dalaman oleh MSO. Dengan kata lain, asas masa rujukan yang digunakan untuk pensampelan tidak berkaitan dengan data. Ini adalah apa yang dipanggil "analisis masa". Sudah tentu, untuk saluran digital, resolusi isyarat menegak penganalisis logik dikurangkan kepada 1 bit.

MSO boleh melaksanakan fungsi tertentu yang secara tradisinya dikhaskan untuk LA:

Osiloskop isyarat campuran (MSO) telah menjadi pisau tentera Switzerland "kejuruteraan" semua orang. Mengapa sesiapa memerlukan penganalisis logik tambahan? Kini, harga MSO dengan kadar pensampelan dalam julat GHz dan 8 atau lebih talian digital adalah jauh di bawah AS$3,000, malah ada yang kurang daripada AS$1,000. Oleh itu, ramai orang dalam industri elektronik telah mengumumkan penghapusan penganalisis logik sebagai peranti yang berdiri sendiri.

Hari ini, tidak menghairankan bahawa osiloskop isyarat campuran boleh ditemui di kebanyakan makmal kejuruteraan elektronik. Ia serba boleh, harga berpatutan dan telah menjadi alat penting untuk mana-mana jurutera yang menguji, nyahpepijat atau mengesahkan sistem elektronik. Malah, ini mungkin satu-satunya instrumen yang perlu digunakan oleh kebanyakan jurutera elektronik, atau ia mungkin digunakan 90% daripada masa makmal mereka. Oleh itu, adalah bijak untuk membelanjakan sebahagian daripada bajet awal kejuruteraan atau makmal ujian untuk MSO. Tetapi adakah ini bermakna penganalisis logik (LA) tidak lagi diperlukan?

Osiloskop dan penganalisis logik

Osiloskop digital dan penganalisis logik adalah berdasarkan teknologi pensampelan. Nilai yang diukur bagi isyarat (biasanya voltan) ditukarkan kepada nilai digital oleh penukar analog-ke-digital (ADC) berkelajuan tinggi dan disimpan dalam memori pada selang masa tetap yang ditentukan oleh jam pensampelan instrumen.

Fikirkan penganalisis logik sebagai osiloskop dengan resolusi menegak 1-bit pada semua saluran. Ia memaparkan isyarat sebagai nilai logik (perduaan) berdasarkan sama ada voltan yang diukur adalah lebih tinggi atau lebih rendah daripada paras voltan konvensional yang dipanggil "ambang". Ini adalah perbezaan asas pertama antara osiloskop dan penganalisis logik.

Satu lagi perbezaan asas antara osiloskop dan penganalisis logik ialah cara nilai sampel dipaparkan. Dalam mod operasi yang paling biasa, osiloskop pada asasnya ialah peranti yang boleh menangkap berulang kali tetingkap peristiwa dengan panjang tertentu (ditakrifkan oleh jumlah memorinya) dan menyegarkan sebahagian daripada paparannya pada skrin. Banyak osiloskop mensimulasikan "kegigihan" dengan menindih berbilang tetingkap yang ditangkap pada paparan dan memodulasi keamatan piksel skrin.

Penganalisis logik digunakan terutamanya untuk tangkapan tunggal (tanpa tangkapan berterusan bertindih), dan menganalisis urutan peristiwa yang kadangkala melebihi 100 isyarat digital sebelum dan selepas peristiwa pencetus.

Kemunculan sistem berasaskan mikropengawal memerlukan penciptaan alat seperti penganalisis logik. Pertama, anda perlu melihat bas digital, jadi anda memerlukan dua atau lebih saluran. Kedua, adalah perlu untuk melihat mod kerja litar logik dalam bentuk nilai binari, iaitu isyarat yang dilihat semasa peristiwa pensampelan litar. Dari masa ke masa, penganalisis logik telah berkembang menjadi instrumen "tulen" yang boleh melakukan beberapa ukuran analog, seperti menyemak tahap ambang, mengesan gangguan dan mengesahkan sama ada isyarat memenuhi piawaian input dan output tertentu.

"Masa sebenar", betul-betul?

Adalah sangat biasa untuk mendengar bahawa fungsi paparan masa nyata adalah perbezaan utama antara osiloskop dan penganalisis logik. Malah, muat semula paparan automatik mungkin membuat pengguna tersilap percaya bahawa mereka akan melihat data seperti yang dipaparkan. Walau bagaimanapun, kadar penyegaran semula paparan osiloskop tidak sepantas yang dilihat oleh mata. Dalam kebanyakan kes, penganalisis logik (LA) digunakan dengan mula-mula menangkap data dan kemudian menganalisisnya. Fungsi pencetus ulangan penganalisis logik juga boleh menyegarkan semula paparan berdasarkan peristiwa pencetus berulang. Memang, paparan dan pembentangan data dalam osiloskop digital dan LA adalah berbeza, tetapi pada asasnya, kedua-dua alat ini beroperasi dengan mensampel isyarat dan menyimpan sampel dalam ingatan.

MSO = osiloskop + penganalisis logik?

Nah, terutamanya. Osiloskop isyarat bercampur mempunyai saluran analog (biasanya 2 hingga 4) dan saluran digital (biasanya 8 hingga 16). Pada dua jenis saluran ini, data disampel pada kadar pensampelan maksimum MSO (biasanya 1GHz). Jam pensampelan biasanya dijana secara dalaman oleh MSO. Dengan kata lain, asas masa rujukan yang digunakan untuk pensampelan tidak berkaitan dengan data. Ini adalah apa yang dipanggil "analisis masa". Sudah tentu, untuk saluran digital, resolusi isyarat menegak penganalisis logik dikurangkan kepada 1 bit.

MSO boleh melaksanakan fungsi tertentu yang secara tradisinya dikhaskan untuk LA: