Máy hiện sóng và máy phân tích logic dựa trên hệ thống vi điều khiển

Cập nhật: ngày 6 tháng 2023 năm XNUMX

"Máy hiện sóng tín hiệu hỗn hợp (MSO) đã trở thành con dao "kỹ thuật" của quân đội Thụy Sĩ. Tại sao bất kỳ ai cũng cần một bộ phân tích logic bổ sung? Giờ đây, giá của các MSO có tốc độ lấy mẫu trong dải GHz và 8 đường kỹ thuật số trở lên thấp hơn rất nhiều so với 3,000 đô la Mỹ, và một số thậm chí còn dưới 1,000 đô la Mỹ. Vì vậy, nhiều người trong ngành công nghiệp điện tử đã tuyên bố loại bỏ máy phân tích logic như một thiết bị độc lập.

"

Máy hiện sóng tín hiệu hỗn hợp (MSO) đã trở thành con dao "kỹ thuật" của quân đội Thụy Sĩ. Tại sao bất kỳ ai cũng cần một bộ phân tích logic bổ sung? Giờ đây, giá của các MSO có tốc độ lấy mẫu trong dải GHz và 8 đường kỹ thuật số trở lên thấp hơn rất nhiều so với 3,000 đô la Mỹ, và một số thậm chí còn dưới 1,000 đô la Mỹ. Vì vậy, nhiều người trong ngành công nghiệp điện tử đã tuyên bố loại bỏ máy phân tích logic như một thiết bị độc lập.

Ngày nay, không có gì ngạc nhiên khi các máy hiện sóng tín hiệu hỗn hợp có thể được tìm thấy trong hầu hết các phòng thí nghiệm kỹ thuật điện tử. Chúng rất linh hoạt, giá cả hợp lý và đã trở thành một công cụ cần thiết cho bất kỳ kỹ sư nào kiểm tra, gỡ lỗi hoặc xác minh các hệ thống điện tử. Trên thực tế, đây có thể là công cụ duy nhất mà hầu hết các kỹ sư điện tử sẽ phải sử dụng, hoặc nó có thể được sử dụng 90% thời gian trong phòng thí nghiệm của họ. Do đó, khôn ngoan là nên dành một phần ngân sách phòng thí nghiệm kỹ thuật hoặc thử nghiệm ban đầu cho MSO. Nhưng điều này có nghĩa là một bộ phân tích logic (LA) không còn cần thiết nữa?

Máy hiện sóng và máy phân tích logic

Máy hiện sóng kỹ thuật số và máy phân tích logic dựa trên việc lấy mẫu công nghệ. Giá trị đo được của tín hiệu (thường Vôn) được chuyển đổi thành giá trị kỹ thuật số bằng một tín hiệu tương tự-kỹ thuật số tốc độ cao chuyển đổi (ADC) và được lưu trữ trong bộ nhớ tại một khoảng thời gian cố định được xác định bởi đồng hồ lấy mẫu của thiết bị.

Hãy coi máy phân tích logic như một máy hiện sóng với độ phân giải dọc 1 bit trên tất cả các kênh. Nó hiển thị tín hiệu dưới dạng giá trị logic (nhị phân) dựa trên việc điện áp đo được cao hơn hay thấp hơn mức điện áp thông thường được gọi là “ngưỡng”. Đây là điểm khác biệt cơ bản đầu tiên giữa máy hiện sóng và máy phân tích logic.

Một điểm khác biệt cơ bản khác giữa máy hiện sóng và máy phân tích logic là cách hiển thị giá trị lấy mẫu. Trong chế độ hoạt động phổ biến nhất, máy hiện sóng về cơ bản là một thiết bị có thể chụp lặp lại một cửa sổ sự kiện có độ dài nhất định (được xác định bởi tổng bộ nhớ của nó) và làm mới một phần màn hình của nó trên màn hình. Màn. Nhiều máy hiện sóng mô phỏng "sự bền bỉ" bằng cách chồng nhiều cửa sổ đã chụp lên trưng bày và điều chỉnh cường độ của pixel màn hình.

Bộ phân tích logic chủ yếu được sử dụng để chụp một lần (không bắt liên tục chồng chéo) và phân tích chuỗi sự kiện đôi khi vượt quá 100 tín hiệu kỹ thuật số trước và sau sự kiện kích hoạt.

Sự ra đời của các hệ thống dựa trên vi điều khiển đòi hỏi phải tạo ra các công cụ như bộ phân tích logic. Đầu tiên, bạn cần nhìn vào xe buýt kỹ thuật số, vì vậy bạn cần hai hoặc nhiều kênh. Thứ hai, bạn cần xem chế độ làm việc của logic mạch ở dạng giá trị nhị phân, tức là tín hiệu được nhìn thấy trong sự kiện lấy mẫu của mạch. Theo thời gian, các máy phân tích logic đã phát triển thành các công cụ “thuần túy” có thể thực hiện một số phép đo tương tự, chẳng hạn như kiểm tra mức ngưỡng, phát hiện trục trặc và xác minh xem tín hiệu có đáp ứng các tiêu chuẩn đầu vào và đầu ra nhất định hay không.

"Thời gian thực", thực sự?

Rất phổ biến khi nghe nói rằng chức năng hiển thị thời gian thực là điểm khác biệt chính giữa máy hiện sóng và máy phân tích logic. Trên thực tế, tự động làm mới hiển thị có thể khiến người dùng nhầm tưởng rằng họ sẽ thấy dữ liệu như khi nó xuất hiện. Tuy nhiên, tốc độ làm tươi của màn hình máy hiện sóng không nhanh như mắt thường nhìn thấy. Trong hầu hết các trường hợp, bộ phân tích logic (LA) được sử dụng bằng cách thu thập dữ liệu đầu tiên và sau đó phân tích nó. Chức năng kích hoạt lặp lại của trình phân tích logic cũng có thể làm mới màn hình dựa trên các sự kiện kích hoạt lặp lại. Thật vậy, việc hiển thị và trình bày dữ liệu trong máy hiện sóng kỹ thuật số và LA là khác nhau, nhưng về cơ bản, hai công cụ này hoạt động bằng cách lấy mẫu tín hiệu và lưu trữ mẫu trong bộ nhớ.

MSO = máy hiện sóng + máy phân tích logic?

Chà, chủ yếu. Máy hiện sóng tín hiệu hỗn hợp có các kênh tương tự (thường là 2 đến 4) và kênh kỹ thuật số (thường là 8 đến 16). Trên hai loại kênh này, dữ liệu được lấy mẫu ở tốc độ lấy mẫu tối đa của MSO (thường là 1GHz). Đồng hồ lấy mẫu thường được tạo bên trong bởi MSO. Nói cách khác, cơ sở thời gian tham chiếu được sử dụng để lấy mẫu không liên quan đến dữ liệu. Đây là cái gọi là "phân tích thời gian". Tất nhiên, đối với các kênh kỹ thuật số, độ phân giải tín hiệu dọc của bộ phân tích logic được giảm xuống 1 bit.

MSO có thể thực hiện một số chức năng theo truyền thống dành riêng cho LA:

Máy hiện sóng tín hiệu hỗn hợp (MSO) đã trở thành con dao "kỹ thuật" của quân đội Thụy Sĩ. Tại sao bất kỳ ai cũng cần một bộ phân tích logic bổ sung? Giờ đây, giá của các MSO có tốc độ lấy mẫu trong dải GHz và 8 đường kỹ thuật số trở lên thấp hơn rất nhiều so với 3,000 đô la Mỹ, và một số thậm chí còn dưới 1,000 đô la Mỹ. Vì vậy, nhiều người trong ngành công nghiệp điện tử đã tuyên bố loại bỏ máy phân tích logic như một thiết bị độc lập.

Ngày nay, không có gì ngạc nhiên khi các máy hiện sóng tín hiệu hỗn hợp có thể được tìm thấy trong hầu hết các phòng thí nghiệm kỹ thuật điện tử. Chúng rất linh hoạt, giá cả hợp lý và đã trở thành một công cụ cần thiết cho bất kỳ kỹ sư nào kiểm tra, gỡ lỗi hoặc xác minh các hệ thống điện tử. Trên thực tế, đây có thể là công cụ duy nhất mà hầu hết các kỹ sư điện tử sẽ phải sử dụng, hoặc nó có thể được sử dụng 90% thời gian trong phòng thí nghiệm của họ. Do đó, khôn ngoan là nên dành một phần ngân sách phòng thí nghiệm kỹ thuật hoặc thử nghiệm ban đầu cho MSO. Nhưng điều này có nghĩa là một bộ phân tích logic (LA) không còn cần thiết nữa?

Máy hiện sóng và máy phân tích logic

Máy hiện sóng kỹ thuật số và máy phân tích logic dựa trên công nghệ lấy mẫu. Giá trị đo được của tín hiệu (thường là điện áp) được chuyển đổi thành giá trị số bằng bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số (ADC) tốc độ cao và được lưu trữ trong bộ nhớ tại một khoảng thời gian cố định được xác định bởi đồng hồ lấy mẫu của thiết bị.

Hãy coi máy phân tích logic như một máy hiện sóng với độ phân giải dọc 1 bit trên tất cả các kênh. Nó hiển thị tín hiệu dưới dạng giá trị logic (nhị phân) dựa trên việc điện áp đo được cao hơn hay thấp hơn mức điện áp thông thường được gọi là “ngưỡng”. Đây là điểm khác biệt cơ bản đầu tiên giữa máy hiện sóng và máy phân tích logic.

Sự khác biệt cơ bản khác giữa máy hiện sóng và máy phân tích logic là cách hiển thị giá trị lấy mẫu. Trong chế độ hoạt động phổ biến nhất, máy hiện sóng về cơ bản là một thiết bị có thể chụp lặp lại một cửa sổ sự kiện có độ dài nhất định (được xác định bởi tổng bộ nhớ của nó) và làm mới một phần hiển thị của nó trên màn hình. Nhiều máy hiện sóng mô phỏng “sự bền bỉ” bằng cách chồng nhiều cửa sổ đã chụp lên màn hình và điều chỉnh cường độ của các pixel trên màn hình.

Bộ phân tích logic chủ yếu được sử dụng để chụp một lần (không bắt liên tục chồng chéo) và phân tích chuỗi sự kiện đôi khi vượt quá 100 tín hiệu kỹ thuật số trước và sau sự kiện kích hoạt.

Sự ra đời của các hệ thống dựa trên vi điều khiển đòi hỏi phải tạo ra các công cụ như bộ phân tích logic. Đầu tiên, bạn cần nhìn vào xe buýt kỹ thuật số, vì vậy bạn cần hai hoặc nhiều kênh. Thứ hai, cần xem chế độ làm việc của mạch logic dưới dạng giá trị nhị phân, tức là tín hiệu nhìn thấy trong sự kiện lấy mẫu của mạch. Theo thời gian, các máy phân tích logic đã phát triển thành các công cụ “thuần túy” có thể thực hiện một số phép đo tương tự, chẳng hạn như kiểm tra mức ngưỡng, phát hiện trục trặc và xác minh xem tín hiệu có đáp ứng các tiêu chuẩn đầu vào và đầu ra nhất định hay không.

"Thời gian thực", thực sự?

Rất phổ biến khi nghe nói rằng chức năng hiển thị thời gian thực là điểm khác biệt chính giữa máy hiện sóng và máy phân tích logic. Trên thực tế, tự động làm mới hiển thị có thể khiến người dùng nhầm tưởng rằng họ sẽ thấy dữ liệu như khi nó xuất hiện. Tuy nhiên, tốc độ làm tươi của màn hình máy hiện sóng không nhanh như mắt thường nhìn thấy. Trong hầu hết các trường hợp, bộ phân tích logic (LA) được sử dụng bằng cách thu thập dữ liệu đầu tiên và sau đó phân tích nó. Chức năng kích hoạt lặp lại của trình phân tích logic cũng có thể làm mới màn hình dựa trên các sự kiện kích hoạt lặp lại. Thật vậy, việc hiển thị và trình bày dữ liệu trong máy hiện sóng kỹ thuật số và LA là khác nhau, nhưng về cơ bản, hai công cụ này hoạt động bằng cách lấy mẫu tín hiệu và lưu trữ mẫu trong bộ nhớ.

MSO = máy hiện sóng + máy phân tích logic?

Chà, chủ yếu. Máy hiện sóng tín hiệu hỗn hợp có các kênh tương tự (thường là 2 đến 4) và kênh kỹ thuật số (thường là 8 đến 16). Trên hai loại kênh này, dữ liệu được lấy mẫu ở tốc độ lấy mẫu tối đa của MSO (thường là 1GHz). Đồng hồ lấy mẫu thường được tạo bên trong bởi MSO. Nói cách khác, cơ sở thời gian tham chiếu được sử dụng để lấy mẫu không liên quan đến dữ liệu. Đây là cái gọi là "phân tích thời gian". Tất nhiên, đối với các kênh kỹ thuật số, độ phân giải tín hiệu dọc của bộ phân tích logic được giảm xuống 1 bit.

MSO có thể thực hiện một số chức năng theo truyền thống dành riêng cho LA: