Анализатор логических состояний 

Анализатор логических состояний (далее анализатор) предназначен для исследования цифровых электрических сигналов путем регистрации их в цифровой памяти и отображения на экране монитора, цифрового измерения временных параметров. Исследуемые сигналы могут быть подвергнуты дополнительной обработке и анализу с помощью программных средств анализатора.

Анализатор выполнен в виде выносного пробника — приставки, подключаемой к цифровому осциллографу BORDO.
Устройство анализатора

Принцип работы логического анализатора близок к принципу работы осциллографа. Главное отличие состоит в том, что наблюдение исследуемых сигналов проводится не в одной или двух, а в существенно большем количестве точек одновременно. Другое принципиальное отличие состоит в том, что регистрируется не аналоговая форма, а логические уровни входных сигналов, т.е. единица либо нуль в данный момент времени в данной точке.

С помощью входных пробников анализатор подключается к тестовым точкам исследуемой цифровой системы. Анализатор — полностью цифровой прибор, имеющий в своем составе быстродействующее буферное ОЗУ. Логические сигналы в исследуемых точках с заданной частотой дискретизации регистрируются в буферном ОЗУ. После того как регистрация остановлена, данные, сохраненные в буферном ОЗУ, передаются в память управляющего компьютер для отображения на экране монитора в виде временной диаграммы или таблицы состояний.

Частота дискретизации входных сигналов может задаваться как от внутреннего источника, так и от внешнего (от тактового сигнала исследуемой цифровой системы). В соответствии с этим работа анализатора может осуществляться как в асинхронном, так и в синхронном режиме (по отношению к работе исследуемой системы). Первый режим используется, как правило, для обнаружения ошибок в работе исследуемой системы на аппаратном уровне, т.е. нарушения временной диаграммы — сдвиги, ложные импульсы и т.д. В данном случае внутренняя частота дискретизации выбирается намного больше частоты работы исследуемой системы. Второй режим (синхронный) используется, как правило, для обнаружения ошибок в логике работы исследуемой системы на микропрограммном уровне (неправильные данные, команды и т.д.).

Запуск регистрации может осуществляться как в автоматическом, так и в ждущем режимах. В первом случае запуск регистрации данных осуществляется автоматически по нажатию кнопки старт. Во втором случае запуск регистрации осуществляется только в случае появления во входном потоке данных заданной логической последовательности, которая называется условием синхронизации.

_______________________

Условие синхронизации задается непосредственно перед запуском регистрации. Кроме этого, в ждущем режиме возможна регистрация данных как до (предыстория), так после момента синхронизации (постистория). Остановка регистрации данных анализатором происходит после заполнения всего объема буферного ОЗУ.

Принцип работы логического генератора заключается в следующем. На первоначальном этапе заполняется внутреннее буферное ОЗУ требуемой для генерации двоичной информацией и записываются необходимые данные во внутренние управляющие регистры. Производится запуск генерации. В процессе генерации данные, записанные в буферное ОЗУ, с установленной частотой дискретизации выдаются на выходные буферные усилители до тех пор, пока установленный объем памяти не будет исчерпан. Процесс генерации может осуществляться как в однократном, так и в повторяющемся режиме.

Наличие выходного буферного усилителя обусловлено необходимостью формирования требуемой формы генерируемых сигналов и обеспечения функции защиты от перегрузок по выходу. Данные для генерации, содержащиеся в буферном ОЗУ, абсолютно произвольные и могут формироваться с помощью управляющего программного обеспечения путем задания необходимых логических уровней в требуемые моменты времени на требуемых каналах. Данная процедура может осуществляться с помощью встроенных функций программного обеспечения в соответствии со всеми требованиями пользователя. До начала и после завершения процесса генерации выходные буферные усилители находятся в закрытом (высокоимпедансном) состоянии.

Максимальная частота дискретизации сигнала: 100 МГц.

Емкость буферной памяти: 64 К отсчетов на канал.

Анализатор обеспечивает регистрацию логических состояний от 16 каналов с глубиной памяти до 64 К отсчетов на канал и частотой дискретизации в диапазоне от 0,1 Гц до 100 МГц.

Анализатор обеспечивает работу в режиме внешнего тактирования по сигналу одного из входных каналов с максимальной частотой 100 МГц.

Анализатор обеспечивает следующие режимы запуска развертки:

• 
  программный запуск в режиме автоматической развертки;
  
• 
  запуск от сигнала по одному из 4-х входных каналов;
  
• 
  запуск по заданным 4-м последовательным логическим состояниям на произвольных входных каналах.
  

Анализатор обеспечивает следующие дополнительные режимы работы:

• 
  поиск заданной последовательности по всему сигналу либо по его части;
  
• 
  переход к любой точке сигнала;
  
• 
  запись зарегистрированного сигнала в память;
  
• 
  считывание зарегистрированного сигнала из памяти;
  
• 
  работа с сигналом, записанным в память.
  

Анализатор обеспечивает следующие виды цифровых измерений:

• 
  измерение временного интервала между двумя курсорами, установленными пользователем;
  
• 
  измерение временного интервала между нулевым отсчетом по времени и каждым из двух курсоров, установленных пользователем.
  

При загрузке программного пакета на мониторе появляется картинка лицевой панели анализатора/генератора с экраном и органами управления в виде элементов графического пользовательского интерфейса. Внешний вид лицевой панели приведен на рис. 1. Там же указаны пункты настоящего РЭ, в которых приведено описание соответствующих органов управления анализатором/генератором.

На лицевой панели присутствуют следующие элементы. Верхние три линии занимают (последовательно сверху вниз) заголовок окна, строка меню и панель инструментов. Ниже расположен рабочий экран анализатора/генератора, по периметру которого расположены панели прокрутки. Слева от рабочего экрана анализатора/генератора расположена экранная панель. Замыкает лицевую панель расположенная в самом низу строка состояния.

Заголовок окна и строка меню — стандартный элемент любого приложения Windows. В заголовке окна присутствуют названия программы и текущих данных.

1.2. Команды меню

Команда Новый создает новый файл данных.

Команда Открыть… открывает существующие данные, отображая стандартное диалоговое окно Открыть. Существующие данные — одни из тех, которые Вы создали с помощью данной программы ранее.

Команда Закрыть закрывает текущий файл данных, при этом программа предлагает сохранить ранее не сохраненные данные.

Команда Открыть Среду… открывает сохраненные ранее среды. Под «средой» понимается совокупность открытых в данный момент файлов данных, настройка панелей инструментов, строки состояния, рабочей области экрана и т. д. При открытии ранее сохраненной среды текущая закрывается, при этом программа предлагает сохранить не сохраненные файлы данных.

Команда Сохранить Среду сохраняет текущую среду. Если Вы сохраняете новую, еще не именованную совокупность файлов данных, программа отобразит стандартное диалоговое окно Сохранение, где Вы можете выбрать папку и имя файла. В этом случае программа также предлагает сохранить ранее не сохраненные файлы данных, которые претерпели изменения.

Команда Сохранить Среду Как… позволяет переименовать текущую среду. Программа отобразит стандартное диалоговое окно Сохранение, где Вы можете выбрать папку и изменить имя файла.

Команда Закрыть Среду закрывает текущую среду, при этом программа предлагает сохранить ранее не сохраненные данные.

Команда Сохранить сохраняет текущий файл данных. Если Вы сохраняете новые, еще не именованные данные, программа отобразит стандартное диалоговое окно Сохранение, где Вы можете выбрать папку и имя файла.

Команда Сохранить Как… позволяет переименовать текущий файл данных. Программа отобразит стандартное диалоговое окно Сохранить как, где Вы можете выбрать папку и изменить имя файла.

Команда Сохранить Все позволяет сохранить все открытые файлы данных.

Команда Печать… выводит на принтер текущую информацию.

Команда Предварительный Просмотр выводит на экран диалоговое окно, позволяющее просмотреть данные, выводимые на печать.

Команда Установки печати… выводит на экран стандартное диалоговое окно Настройка принтера, где Вы можете выбрать принтер, который собираетесь использовать, работая с анализатором/генератором, и изменить его установки.

Команда Последние Файлы выводит на экран список последних открывавшихся файлов.

Команда Последние Среды выводит на экран список последних открывавшихся сред.

Команда Выход выходит из программы и удаляет ее из памяти компьютера. Если Вы не сохранили файлы данных, программа спросит об их сохранении перед выходом.

В меню Редактировать имеются следующие команды:

Команда Конфигурация Шин открывает диалоговое окно Конфигурация шин, которое дает возможность редактировать имена входных каналов и конфигурировать из них группы, называемые далее шинами. Данное диалоговое окно позволяет добавлять (удалять, переименовывать) шины и каналы в уже сформированных шинах (подробнее см. п. 2.2).

Команда Поиск… отображает диалоговое окно Поиск последовательности, которое дает возможность проводить поиск заданных последовательностей (см. п. 2.6). Поиск может проводиться с учетом направления (вверх или вниз) и системы счисления (двоичная, десятичная или шестнадцатеричная).

Команда Перейти… отображает диалоговое окно Перейти, которое позволяет отображать на экране интересующий участок в массиве двоичных данных, зарегистрированных анализатором, начиная с заданного отсчета либо с метки времени. Переход может быть как относительный, так и абсолютный (подробнее см. п. 2.6).

Команда Вырезать позволяет вырезать выделенный участок сигнала.

Команда Копировать позволяет скопировать выделенный участок сигнала в буфер обмена.

Команда Вставить позволяет вставить из буфера обмена участок сигнала.

Команда Сигнал открывает подменю, используемое при редактировании логических сигналов в режиме генератора (см. также п. 2.4.8) и содержащее следующие команды:

• 
  Ноль — переводит выделенный участок определенного канала в логический ноль;
  
• 
  Единица — переводит выделенный участок определенного канала в логическую единицу;
  

• 
  Инверсия — переводит выделенный участок определенного канала или шины в логическое состояние, противоположное исходному;
  
• 
  Тактовая Последовательность — задает на выделенном участке определенного канала тактовую последовательность с требуемым начальным состоянием и периодом повторения;
  
• 
  Числовая последовательность… — задает на выделенном участке определенной шины последовательность значений с требуемым начальным значением, длительностью отсчета, инкрементом, типом счета (последовательный код, код Грэя);
  
• 
  Значение — задает на выделенном участке определенной шины требуемое значение.
  

Меню Прибор включает в себя следующие команды:

Команда Запуск производит запуск регистрации двоичных данных анализатором либо генерации логических последовательностей генератором.

Команда Останов останавливает регистрацию данных анализатором или генерацию последовательностей генератором.

Команда Периодически устанавливает режим периодической регистрации или генерации данных — после выполнения команды Запуск анализатор/генератор будет работать до тех пор, пока не поступит команда Останов.

Команда Установки Режима… открывает диалоговое окно Режим работы BORDO LA, в котором задается конфигурация входов/выходов и режимы работы анализатора и генератора. Подробнее о режимах работы будет написано ниже (см. пп. 2.1, 2.4).

Команда Установки Синхронизации… открывает диалоговое окно Свойства синхронизации, в котором задается условие запуска для работы в режиме анализатора (см. п. 2.5).

В меню Отображение присутствуют такие команды:

Команда Панели / Стандартная отображает или скрывает (последовательно) панель инструментов Стандартная.

Команда Панели / Перемещение отображает или скрывает (последовательно) панель инструментов Перемещение.

Команда Панели / Управление отображает или скрывает (последовательно) панель инструментов Управление.

Команда Панели / Состояния отображает или скрывает (последовательно) панель инструментов Состояния.

Команда Панели / Установки Анализатора отображает или скрывает (последовательно) панель инструментов Установки анализатора.

Команда Панели / Установки Генератора отображает или скрывает (последовательно) панель инструментов Установки генератора.

Команда Строка состояния отображает или скрывает (последовательно) строку состояния программы.

Команда Приблизить увеличивает масштаб отображения по оси времени в 2 раза.

Команда Удалить уменьшает масштаб отображения по оси времени в 2 раза.

Команда Масштаб… открывает диалоговое окно Масштаб, позволяющее изменять масштаб отображения по временной оси.

Команда Параметры… открывает диалоговое окно Настройка отображения, позволяющее изменять сервисные настройки программы: шрифты, цвета фона, курсора и т. д.

Команда Единицы отсчета открывает подменю, в котором задаются единицы измерения горизонтальной оси: секунды или отсчеты.

Меню Окно содержит следующие команды:

Команда Новое Окно позволяет добавлять дополнительное окно отображения данных для одного и того же файла данных с независимыми элементами прокрутки.

Команда Каскад выстраивает все открытые программой файлы данных каскадам одно над другим.

Команда Выстроить выстраивает все открытые программой файлы данных последовательно по всему экрану.

Команда Упорядочить Значки упорядочивает свернутые окна файлов данных, открытые программой.

Команда Разделить разделяет текущее окно данных на 4 независимые части для более удобного просмотра.

Далее находится перечень всех открытых программой файлов данных.

Команды Содержание… и Указатель… предназначены для доступа к справочной системе программы.

При выборе команды О программе… появляется диалоговое окно, в котором присутствует общая информация о программе и разработчиках.

1.3. Панель инструментов

Панель инструментов Стандартная.

Панель инструментов Перемещение.

Панель инструментов Управление.

Панель инструментов Состояния.

Панель инструментов Установки Анализатора.

В данной панели расположены поля ввода для задания частоты дискретизации анализатора, размера используемой памяти, а также величины регистрации предыстории.

1.4. Экранная панель

1.5. Строка состояния

В панели текущих подсказок и панели отображения информации о текущем состоянии прибора присутствует информация, которая может быть полезна для скорейшего осознания текущего состояния прибора и выбора дальнейших действий.

В панели информации маркерных измерений отображаются:

• 
  абсолютная координата по оси времени положения статического маркера (маркера А) относительно начала экрана в отсчетах при выключенной временной привязке и в единицах времени (секундах) при включенной временной привязке;
  
• 
  абсолютная координата по оси времени положения динамического маркера (маркера В) относительно начала экрана в отсчетах при выключенной временной привязке и в единицах времени (секундах) при включенной временной привязке;
  
• 
  разность координат маркеров А и В в отсчетах при выключенной временной привязке и в единицах времени (секундах) при включенной временной привязке.
  

2.1. Выбор режимов работы каналов

В начале работы необходимо определить, какие каналы прибора будут работать в режиме анализатора, а какие — в режиме генератора. Для этого необходимо по команде меню Прибор / Установки Режима… открыть диалоговое окно Режим работы.

Конфигурация входов/выходов задается во вкладке Общие.

Каналы прибора аппаратно объединены в группы по четыре канала. Для каждой группы можно определить режим работы Вход или Выход.
Каналы 0…7 соответствуют каналам 0…7 пробника А, а каналы 8…11 — каналам 0…7 пробника В.

Во вкладке Общие можно также включить режим Внешнего тактирования и задать канал, который будет являться тактирующим.

2.2. Конфигурация шин

В начале работы также необходимо задать конфигурацию шин, необходимых для работы. Для этого необходимо по команде меню Редактировать /  Конфигурация Шин… открыть диалоговое окно Конфигурация шин.

Данное диалоговое окно содержит перечень определенных шин и набор кнопок со следующими функциями:

• 
  «+» — добавление новой шины (по умолчанию шинам присваиваются имена по порядку: Шина_0, Шина_1 и т. д.);
  
• 
  «–» — удаление выделенной шины (шина выделяется по щелчку левой кнопкой мыши при подведенном указателе мыши к наименованию необходимой шины в списке);
  

• 
  «Вверх» — перемещение выделенной шины вверх в списке определенных шин;
  
• 
  «Вниз» — перемещение выделенной шины вниз в списке определенных шин;
  
• 
  «Свойства…» — определение конфигурации выделенной шины (см. ниже);
  
• 
  «OK» — подтверждение заданной конфигурации шин. После нажатия на экранной панели появляются имена шин и каналов.
  

Для переименования присвоенных по умолчанию имен каналов и группировки их в шины необходимо нажать кнопку «Свойства…». После этого откроется диалоговое окно Шина устройства.

Поле ввода Имя предназначено для переименования имени шины. Каналы, составляющие данную шину, перечислены в таблице Шина. Переименовать, если требуется, выбранные каналы можно путем нажатия левой кнопки мыши по выделенному имени канала.

Таблица Каналы содержит перечень всех доступных каналов. Для выбора интересующих каналов необходимо их выделить в таблице и нажать на кнопку «<». Причем порядок выбора каналов важен. Каналы для логического анализатора нужно выбирать из тех, тип которых помечен как A0…A7, B0…B7 (входные каналы). Каналы для генератора логических последовательностей нужно выбирать из каналов, тип которых помечен как G0…G15 (выходные каналы).

Под таблицей Шина расположены кнопки:

• 
  «Вверх» — перемещение выделенного канала вверх в списке;
  
• 
  «Х» — удаление выделенного канала из списка;
  
• 
  «Вниз» — перемещение выделенного канала вниз в списке.
  

После определения конфигурации данной шины необходимо закрыть диалоговое окно Шина устройства, нажав на кнопку «ОК».

Сформированные шины и входящие в них отдельные каналы, в зависимости от того являются ли они входными, выходными или смешанными, отображаются на экране различными цветами. Данные цвета настраиваются пользователем по команде меню Отображение / Параметры….

2.3. Выбор системы счисления

Выбор системы счисления (двоичная, десятичная или шестнадцатеричная) производится в диалоговом окне Установки, открываемом по команде меню Редактировать / Установки.

2.4. Работа в режиме анализатора

Непосредственно перед запуском прибора необходимо установить параметры работы анализатора: режим работы, глубину памяти, частоту дискретизации, глубину пост/предыстории, условие синхронизации.

Для этого необходимо по команде меню Прибор / Установки Режима… открыть диалоговое окно Режим работы и выбрать вкладку Анализатор. Данная вкладка содержит следующие поля:

• 
  Режим — выбор режима работы 100 МГц анализатор или DDR;
  
• 
  Размер памяти — выбор глубины используемой памяти (в отсчетах/канал). Ниже индицируется регистрируемый интервал времени (в зависимости от выбранной частоты дискретизации);
  

• 
  Частота — задание требующейся частоты дискретизации;
  
• 
  Предыстория — глубина регистрации данных (в отсчетах), которые были на входе логического анализатора непосредственно перед приходом импульса синхронизации;
  
• 
  Источник запуска — выбор источника запуска: Внутренний (по выполнении команды старт) или внешний (возможен запуск от сигнала по одному из четырех каналов — CH A1, CH A5, CH B1, CH B5).
  

Задание частоты дискретизации, глубины памяти и величины предыстории также продублировано на панели инструментов Установки Анализатора.

После того как все необходимые параметры заданы, логический анализатор готов к запуску регистрации данных по входным каналам (и генерации по выходным — см. п. 2.4.7). Запуск производится по команде меню Прибор / Запуск либо по дублирующим командам, описанным выше.

Регистрация данных начинается с момента выполнения команды меню и длится до тех пор, пока не заполнится выбранный объем памяти с учетом заданного условия синхронизации и размера пост/предыстории. После чего анализатор переходит в режим стоп автоматически. При принципиальной невозможности выполнении заданного условия синхронизации анализатор находится в ждущем режиме и самостоятельно выйти из этого состояния не может. В этом случае необходимо выполнить команду меню Прибор / Оста-нов (или дублирующие команды). Кроме обычного запуска возможен режим периодического запуска для наблюдения стационарных повторяющихся процессов (подобно режиму работы осциллографа).

После того как регистрация остановилась по заданному условию синхронизации, интересующие данные, сохраненные в буферном ОЗУ анализатора, передаются в память управляющего компьютера, и вся дальнейшая обработка производится с его помощью. Переданная информация отображается на экране монитора компьютера в виде временной диаграммы, и доступными становятся дополнительные функции, такие как уменьшение/увеличение масштаба по времени, поиск интересующих последовательностей в общем массиве данных, переход на заданный отсчет или метку времени (см. п. 2.6) и т. д.

2.5. Запуск анализатора по условиям

Программа анализатора позволяет осуществлять запуск анализатора при выполнении определенных условий (т. е. задавать условия синхронизации анализатора). Эти условия задаются в диалоговом окне Свойства синхронизации, открываемом по команде меню Прибор / Установки Синхронизации….

Условием синхронизации называется определяемая пользователем последовательность событий, которая задается в виде логических состояний входных каналов с использованием символов 0, 1, Х (безразлично). Данные символы применяются в случае использования двоичной системы счисления. Для десятичной и шестнадцатеричной систем данные действия полностью аналогичны. При появлении на входах логического анализатора заданной последовательности вырабатывается импульс синхронизации, регистрация данных останавливается, полученные данные отображаются на экране монитора.

Диалоговое окно Свойства синхронизации имеет следующие опции:

• 
  Данные — таблица, в которой указаны сформированные шины, для которых можно задавать требуемые логические состояния (для четырех последовательных отсчетов);
  
• 
  Системы счисления — для изменения системы счисления.
  

2.6. Поиск заданной логической комбинации

Функция поиска заданной комбинации активизируется в диалоговом окне Поиск последовательности, открываемом по команде меню Редактировать / Поиск…. Поиск производится в текущем (активном) файле данных.

Маска для поиска задается аналогично заданию маски для режима синхронизации по последовательности комбинаций (см. п. 2.4). После задания условий поиска требуется нажать кнопку «Следующее». Результаты поиска будут отображены в текущем окне данных с левого края области отображения. При нажатии кнопки «Следующее» повторно заданная комбинация будет найдена далее по массиву. Используя данную функцию можно выбирать направление поиска и систему счисления (двоичную, десятичную, шестнадцатеричную).
Функция перехода активизируется в диалоговом окне Перейти, открываемом по команде меню Редактировать / Перейти….
Данная функция применима при поиске детерминированных по времени данных, зная момент начала отсчета. Переход может быть как относительный, так и абсолютный, и задаваться как во временных единицах (секундах), так и в единицах отсчетов.

2.7. Маркерные измерения

Маркерные измерения доступны в режиме отображения временных диаграмм. На экране отображаются два маркера:

• 
  статический маркер (маркер А) — в виде линии, перпендикулярной оси времени;
  
• 
  динамический маркер (маркер В) — в виде стрелочного указателя мыши.
  

Перемещение статического маркера осуществляется по двойному щелчку левой клавиши мыши. Перемещение динамического маркера — вместе с перемещением курсора мыши. При перемещении маркеров А и В на панели маркерных измерений строки состояния отображаются значения соответствующие их текущему положению по оси времени и интервал между ними в отсчетах, а при включенной временной привязке в единицах времени (секундах).

2.8. Сервисные функции

Программа предоставляет пользователю возможность самому настраивать интерфейс программы — изменять цвета отображаемых каналов и шин, шрифты подписей к ним и т.д.
Эти действия производятся в диалоговом окне Настройка отображения, открываемом по команде меню Отображение / Параметры…. Для того, чтобы изменения вступили в действие, необходимо нажать кнопку «ОК».
Для того, чтобы вернуться к настройкам, установленным в программе по умолчанию, необходимо нажать кнопку «Сбросить».

жүктеу/скачать 202.82 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: