Отладку цифровой схемы значительно удобнее проводить с осциллографом, потому, что программные и аппаратные ошибки порой переплетаются так сложно, что нужно не мало усилий, чтобы понять, что есть что. Однако, в цифровой #схемотехнике возможностей даже простейших осциллографов в каких-то вопросах слишком много, а в каких-то — не хватает даже у современных дорогих «топовых» моделей. В нормально функционирующей схеме, как правило, нет необходимости в аналоговых измерениях — если питание нормальное, уровни согласованы и в схеме нет явных «косяков» с нагрузками и емкостями, то достаточно знать, фактически, только то, есть сигнал в данной точке (присутствует «1») или нет (присутствует «0»). Есть еще состояние с высоким сопротивлением, но в логических построениях оно все равно не участвует. В то же время сигнал необходимо наблюдать во множестве точек одновременно и для анализа требуется соотнесение всех этих сигналов. Часто при этом в схеме присутствует один или несколько тактовых сигналов и изменение уровней происходит (или должно происходить!) не произвольно, а в моменты, жестко привязанные к этим тактам. Причем для обычной восьмибитной параллельной шины (все еще часто применяемой в схемах с микроконтроллерами, но активно вытесняемой последовательными протоколами) нужно, как минимум 10 каналов. Естественно, осциллограф в данном случае бесполезен, так как четырехканальные модели уже достаточно дороги, а восьмиканальные вообще являются редкой экзотикой.
Но мало того, что мы определим уровни и даже выведем их на экран, нужно ведь еще и понять, что сейчас передается на шине. И если с параллельными шинами еще как-то разобраться можно, то расшифровать сигнал на шине I2C или SPI, особенно если сообщение больше нескольких байт, может только очень въедливый исследователь :) Опять таки, некоторые осциллографы имеют возможность расшифровки основных протоколов, но что, если Ваше устройство имеет аналоговые входы-выходы, за которыми тоже было бы неплохо наблюдать?
Вот тут нам сильно поможет устройство под названием «логический анализатор». С аппаратной точки зрения это 8-32 канальный осциллограф с разрешением 1 бит :), как видно, ничего выдающегося. Поэтому основная мощь логического анализатора состоит в программном обеспечении. Как минимум должна быть функция записи в течение достаточно длительного времени, расшифровка основных протоколов, причем входы для этих протоколов должны задаваться произвольно, привязка к стробирующим сигналам. Более сложные модели могут выявлять малейшую рассинхронизацию фронтов сигналов или даже несоответствие сигналов заложенной логике.
В тоже время простая схемотехника входов и наличие у обычных осциллографов всех необходимых компонентов для обработки данных позволяют дополнять обычные #осциллографы логическими анализаторами. В этом случае прибор получает соответствующее название — #осциллограф смешанных сигналов. Эти приборы идеальны для отладки цифровых схем обработки аналоговых сигналов, так как позволяют соотносить аналоговые сигналы на входе или выходе схемы с цифровыми данными, циркулирующими внутри неё.
Подписывайтесь на наш канал!
Ставьте лайки, делайте репосты и не забывайте заземлять!
Всем читателям нашего блога - Скидка в нашем интернет-магазине по промокоду ZENPROFIT
Читайте также:
1. Загадочная Находка. Как думаете что это?
2. Обзор толщинометра МЕГЕОН 19019
3. Как пользоваться мультитестером?
