Mikrodenetleyici sistemine dayalı osiloskop ve mantık analizörü

Güncelleme: 6 Ağustos 2023

"Karışık sinyal osiloskopu (MSO) herkesin "mühendislik" İsviçre çakısı haline geldi. Neden birisinin ek bir mantık analizörüne ihtiyacı var? Şimdi, GHz aralığında örnekleme hızlarına ve 8 veya daha fazla dijital hatta sahip MSO'ların fiyatı 3,000 ABD Dolarının çok altında, hatta bazıları 1,000 ABD Dolarının da altında. Bu nedenle elektronik endüstrisindeki birçok kişi, mantık analizörlerinin bağımsız bir cihaz olarak ortadan kaldırıldığını duyurdu.

"

Karışık sinyal osiloskopu (MSO) herkesin "mühendislik" İsviçre çakısı haline geldi. Neden birisinin ek bir mantık analizörüne ihtiyacı var? Şimdi, GHz aralığında örnekleme hızlarına ve 8 veya daha fazla dijital hatta sahip MSO'ların fiyatı 3,000 ABD Dolarının çok altında, hatta bazıları 1,000 ABD Dolarının da altında. Bu nedenle elektronik endüstrisindeki birçok kişi, mantık analizörlerinin bağımsız bir cihaz olarak ortadan kaldırıldığını duyurdu.

Günümüzde elektronik mühendisliği laboratuvarlarının çoğunda karışık sinyalli osiloskopların bulunması şaşırtıcı değildir. Çok yönlüdürler, makul fiyatlara sahiptirler ve elektronik sistemleri test eden, hata ayıklama yapan veya doğrulayan her mühendis için önemli bir araç haline gelmişlerdir. Aslında bu, çoğu elektronik mühendisinin kullanmak zorunda kalacağı tek cihaz olabilir veya laboratuvar zamanlarının %90'ını kullanabilir. Bu nedenle, başlangıçtaki mühendislik veya test laboratuvarı bütçesinin bir kısmını MSO'ya harcamak akıllıca olacaktır. Ancak bu, artık bir mantık analizörüne (LA) ihtiyaç duyulmadığı anlamına mı geliyor?

Osiloskop ve mantık analizörü

Dijital osiloskoplar ve mantık analizörleri örneklemeye dayalıdır teknoloji. Sinyalin ölçülen değeri (genellikle Voltaj) yüksek hızlı analogdan dijitale bir dijital değere dönüştürülür Dönüştürücü (ADC) ve cihazın örnekleme saati tarafından tanımlanan sabit bir zaman aralığında hafızada saklanır.

Mantık analizörünü, tüm kanallarda 1 bit dikey çözünürlüğe sahip bir osiloskop olarak düşünün. Ölçülen voltajın "eşik" adı verilen geleneksel bir voltaj seviyesinden daha yüksek veya daha düşük olmasına bağlı olarak sinyali mantıksal (ikili) bir değer olarak görüntüler. Bu, bir osiloskop ile bir mantık analizörü arasındaki ilk temel farktır.

Osiloskop ile mantık analizörü arasındaki bir diğer temel fark, örneklenen değerin görüntülenme şeklidir. En yaygın çalışma modunda, bir osiloskop esas olarak belirli bir uzunluktaki (toplam hafızası ile tanımlanan) bir olay penceresini tekrar tekrar yakalayabilen ve ekrandaki ekranının bir kısmını yenileyebilen bir cihazdır. Ekran. Birçok osiloskop, birden fazla yakalanan pencereyi üst üste bindirerek "kalıcılığı" simüle eder. ekran ve ekran piksellerinin yoğunluğunun modüle edilmesi.

Mantık analizörü esas olarak tek yakalama için kullanılır (üst üste binen sürekli yakalama olmadan) ve bazen tetikleyici olaydan önce ve sonra 100 dijital sinyali aşan olay dizisini analiz eder.

Mikrodenetleyici tabanlı sistemlerin ortaya çıkışı, mantık analizörleri gibi araçların yaratılmasını gerektirdi. Öncelikle dijital veri yoluna bakmanız gerekiyor, yani iki veya daha fazla kanala ihtiyacınız var. İkincisi, mantığın çalışma modunu görüntülemeniz gerekir devre ikili değerler biçiminde, yani devrenin örnekleme olayı sırasında görülen sinyal. Zamanla mantık analizörleri, eşik seviyelerini kontrol etmek, aksaklıkları tespit etmek ve sinyalin belirli giriş ve çıkış standartlarını karşılayıp karşılamadığını doğrulamak gibi bazı analog ölçümleri gerçekleştirebilen "saf" cihazlara dönüştü.

"Gerçek zamanlı", gerçekten mi?

Gerçek zamanlı görüntüleme fonksiyonunun bir osiloskop ile mantık analizörü arasındaki temel fark olduğunu duymak çok yaygındır. Aslında, otomatik ekran yenileme, kullanıcıların yanlışlıkla verileri göründüğü gibi göreceklerine inanmalarına neden olabilir. Ancak osiloskop ekranının yenileme hızı gözün gerçekte gördüğü kadar hızlı değildir. Çoğu durumda, mantık analizörü (LA), önce verileri yakalayıp ardından analiz ederek kullanılır. Lojik analizörün tekrar tetikleme işlevi, yinelenen tetikleme olaylarına dayalı olarak ekranı da yenileyebilir. Aslında, dijital osiloskoplarda ve LA'da verilerin görüntülenmesi ve sunumu farklıdır, ancak temel olarak konuşursak, bu iki araç, sinyali örnekleyerek ve örnekleri hafızada saklayarak çalışır.

MSO = osiloskop + mantık analizörü?

Esas olarak. Karışık sinyal osiloskopları analog kanallara (genellikle 2 ila 4) ve dijital kanallara (genellikle 8 ila 16) sahiptir. Bu iki kanal türünde veriler MSO'nun maksimum örnekleme hızında (genellikle 1 GHz) örneklenir. Örnekleme saati genellikle MSO tarafından dahili olarak oluşturulur. Başka bir deyişle örnekleme için kullanılan referans zaman tabanı veriyle ilişkili değildir. Buna “zamanlama analizi” denir. Elbette dijital kanallar için mantıksal analizörün dikey sinyal çözünürlüğü 1 bit'e düşürülür.

MSO, geleneksel olarak LA için ayrılan belirli işlevleri gerçekleştirebilir:

Karışık sinyal osiloskopu (MSO) herkesin "mühendislik" İsviçre çakısı haline geldi. Neden birisinin ek bir mantık analizörüne ihtiyacı var? Şimdi, GHz aralığında örnekleme hızlarına ve 8 veya daha fazla dijital hatta sahip MSO'ların fiyatı 3,000 ABD Dolarının çok altında, hatta bazıları 1,000 ABD Dolarının da altında. Bu nedenle elektronik endüstrisindeki birçok kişi, mantık analizörlerinin bağımsız bir cihaz olarak ortadan kaldırıldığını duyurdu.

Günümüzde elektronik mühendisliği laboratuvarlarının çoğunda karışık sinyalli osiloskopların bulunması şaşırtıcı değildir. Çok yönlüdürler, makul fiyatlara sahiptirler ve elektronik sistemleri test eden, hata ayıklama yapan veya doğrulayan her mühendis için önemli bir araç haline gelmişlerdir. Aslında bu, çoğu elektronik mühendisinin kullanmak zorunda kalacağı tek cihaz olabilir veya laboratuvar zamanlarının %90'ını kullanabilir. Bu nedenle, başlangıçtaki mühendislik veya test laboratuvarı bütçesinin bir kısmını MSO'ya harcamak akıllıca olacaktır. Ancak bu, artık bir mantık analizörüne (LA) ihtiyaç duyulmadığı anlamına mı geliyor?

Osiloskop ve mantık analizörü

Dijital osiloskoplar ve mantık analizörleri örnekleme teknolojisine dayanmaktadır. Sinyalin ölçülen değeri (genellikle voltaj), yüksek hızlı bir analog-dijital dönüştürücü (ADC) tarafından dijital bir değere dönüştürülür ve cihazın örnekleme saati tarafından tanımlanan sabit bir zaman aralığında hafızada saklanır.

Mantık analizörünü, tüm kanallarda 1 bit dikey çözünürlüğe sahip bir osiloskop olarak düşünün. Ölçülen voltajın "eşik" adı verilen geleneksel bir voltaj seviyesinden daha yüksek veya daha düşük olmasına bağlı olarak sinyali mantıksal (ikili) bir değer olarak görüntüler. Bu, bir osiloskop ile bir mantık analizörü arasındaki ilk temel farktır.

Osiloskop ile mantık analizörü arasındaki bir diğer temel fark, örneklenen değerin görüntülenme şeklidir. En yaygın çalışma modunda, bir osiloskop esasen belirli bir uzunluktaki (toplam hafızasıyla tanımlanan) bir olay penceresini tekrar tekrar yakalayabilen ve ekrandaki görüntüsünün bir bölümünü yenileyebilen bir cihazdır. Birçok osiloskop, birden fazla yakalanan pencereyi ekrana yerleştirerek ve ekran piksellerinin yoğunluğunu modüle ederek "kalıcılığı" simüle eder.

Mantık analizörü esas olarak tek yakalama için kullanılır (üst üste binen sürekli yakalama olmadan) ve bazen tetikleyici olaydan önce ve sonra 100 dijital sinyali aşan olay dizisini analiz eder.

Mikrodenetleyici tabanlı sistemlerin ortaya çıkışı, mantık analizörleri gibi araçların yaratılmasını gerektirdi. Öncelikle dijital veri yoluna bakmanız gerekiyor, yani iki veya daha fazla kanala ihtiyacınız var. İkinci olarak, mantık devresinin çalışma modunu ikili değer yani devrenin örnekleme olayı sırasında görülen sinyal şeklinde görüntülemek gerekir. Zamanla mantık analizörleri, eşik seviyelerini kontrol etmek, aksaklıkları tespit etmek ve sinyalin belirli giriş ve çıkış standartlarını karşılayıp karşılamadığını doğrulamak gibi bazı analog ölçümleri gerçekleştirebilen "saf" cihazlara dönüştü.

"Gerçek zamanlı", gerçekten mi?

Gerçek zamanlı görüntüleme fonksiyonunun bir osiloskop ile mantık analizörü arasındaki temel fark olduğunu duymak çok yaygındır. Aslında, otomatik ekran yenileme, kullanıcıların yanlışlıkla verileri göründüğü gibi göreceklerine inanmalarına neden olabilir. Ancak osiloskop ekranının yenileme hızı gözün gerçekte gördüğü kadar hızlı değildir. Çoğu durumda, mantık analizörü (LA), önce verileri yakalayıp ardından analiz ederek kullanılır. Lojik analizörün tekrar tetikleme işlevi, yinelenen tetikleme olaylarına dayalı olarak ekranı da yenileyebilir. Aslında, dijital osiloskoplarda ve LA'da verilerin görüntülenmesi ve sunumu farklıdır, ancak temel olarak konuşursak, bu iki araç, sinyali örnekleyerek ve örnekleri hafızada saklayarak çalışır.

MSO = osiloskop + mantık analizörü?

Esas olarak. Karışık sinyal osiloskopları analog kanallara (genellikle 2 ila 4) ve dijital kanallara (genellikle 8 ila 16) sahiptir. Bu iki kanal türünde veriler MSO'nun maksimum örnekleme hızında (genellikle 1 GHz) örneklenir. Örnekleme saati genellikle MSO tarafından dahili olarak oluşturulur. Başka bir deyişle örnekleme için kullanılan referans zaman tabanı veriyle ilişkili değildir. Buna “zamanlama analizi” denir. Elbette dijital kanallar için mantıksal analizörün dikey sinyal çözünürlüğü 1 bit'e düşürülür.

MSO, geleneksel olarak LA için ayrılan belirli işlevleri gerçekleştirebilir: