LogicDiscovery - एक साधारण तर्क विश्लेषक

अक्सर, घर के इलेक्ट्रॉनिक शिल्प में, एक विशेष संकेत को देखने की जरूरत होती है, और इसका डिजिटल प्रतिनिधित्व पर्याप्त है - एमके I2C के माध्यम से क्या प्रसारित करता है, पीडब्लूएम को सही तरीके से कॉन्फ़िगर किया गया है, आदि। यदि आपके पास काम पर एक अच्छा आस्टसीलस्कप है, तो इसे अपने घर के लिए खरीदना बहुत महंगा है, खासकर जब आवश्यकता केवल कभी-कभी उत्पन्न होती है।
हाल ही में, सस्ती ($ 50 तक) तर्क विश्लेषक प्रकट हुए हैं, लेकिन एक विचार ने मुझे हमेशा उन्हें खरीदने से रोक दिया: बात बेहद सरल है, इसे खुद को तात्कालिक सामग्री से क्यों नहीं बनाया जाए?
इस लेख में मैं आपको बताऊंगा कि कैसे कम से कम वित्तीय लागतों के साथ एक सरल लॉजिक एनालाइज़र बनाया जाए - जो आवश्यक है वह है स्टम 32 एफ 4 डिस्कोवरी डिबग बोर्ड।

तार्किक विश्लेषक (इसके बाद LA) - डिजिटल सर्किट में संकेतों को रिकॉर्ड करने, देखने और विश्लेषण करने के लिए डिज़ाइन किया गया उपकरण। एक आस्टसीलस्कप की तरह, एक विमान विश्लेषण के तहत एक या अधिक जांच को सर्किट से जोड़ता है, लेकिन एक आस्टसीलस्कप के विपरीत, यह केवल दो सिग्नल स्टेट्स "0" और "1" पर कब्जा करता है। एक विमान का एक महत्वपूर्ण कार्य स्वचालित रूप से रिकॉर्ड किए गए संकेतों को डिक्रिप्ट करने की क्षमता है, उदाहरण के लिए, I2C या SPI बस पर डेटा विनिमय को पार्स करने के लिए। इसके अलावा, विमान दोलोपोस्कोप की तुलना में विश्लेषण की गई बड़ी संख्या में भिन्न होते हैं: सरल विश्लेषक में 8 से औद्योगिक नमूनों में सैकड़ों तक।
यहाँ वर्णित परियोजना - LogicDiscovery - एक PC के लिए USB सेट-टॉप बॉक्स के प्रारूप में बना एक SUMP- संगत तर्क विश्लेषक है। इसके बजाय मामूली विशेषताएं हैं: 20MHz, 16 चैनल, 24kB मेमोरी। हालांकि, यह बहुत विस्तृत कार्यों के लिए पर्याप्त है: UART, I2C, SPI लाइनों का विश्लेषण (कुछ मेगाहर्ट्ज़ के भीतर), समानांतर बसें, संकेतों की लौकिक विशेषताओं को मापना, आदि।

चलिए शुरू करते हैं

तो, हम सभी की जरूरत है:

• डिबग बोर्ड Stm32F4Discovery । मास्को खुदरा क्षेत्र में 500 रूबल से, या शायद यह पहले से ही आपके डिब्बे में है? STM32F4 या STM32F2 पर कोई अन्य बोर्ड करेगा, लेकिन तब आपको स्रोत को ट्वीक करना होगा।
• विश्लेषण सर्किट से जुड़ने के लिए कई तार।
• रेडी-टू-यूज फर्मवेयर Google.Code पर है । स्रोत कोड भी हैं।
• इसके अलावा, मुझे पीसी के लिए क्लाइंट चाहिए, मैं ओएलएस की सलाह देता हूं।

क्लाइंट जावा में लिखा गया है, इसलिए परिणामी समाधान ओएस पर निर्भर नहीं करता है। सैद्धांतिक रूप से, आप किसी भी SUMP- संगत क्लाइंट का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन नीचे मैं इस कार्यक्रम के साथ काम करने का तरीका बताऊंगा।
Stm32F4Discovery एक मिनी-यूएसबी पोर्ट द्वारा संचालित होता है जिसके माध्यम से इसे फ्लैश किया जाता है। विमान के कार्यों का उपयोग करने के लिए, बोर्ड माइक्रो-यूएसबी पोर्ट के माध्यम से पीसी से जुड़ता है। एक ही बंदरगाह से बोर्ड को बिजली देने के लिए, जम्पर पिन पीए 9 और 5 वी कनेक्ट करें। PA9 माइक्रो-यूएसबी के Vbus पोर्ट से सीधे जुड़ा हुआ है, और 5V बोर्ड के लिए स्टेबलाइजर बनाने की शक्ति का इनपुट है। ऑपरेशन को सत्यापित करने के लिए, PA2 और PD0 पोर्ट कनेक्ट करें। PA2 पर एक परीक्षण संकेत उत्पन्न होता है, और PD0 विमान का पहला इनपुट है।



पीसी को COM पोर्ट के रूप में पीसी द्वारा पहचाना जाता है, क्योंकि लिनक्स ड्राइवर मानक हैं और पहले से ही कर्नेल में होना चाहिए, क्योंकि विन ड्राइवर एसटी साइट से डाउनलोड किया जाता है। बोर्ड की पहचान होने के बाद, आप क्लाइंट को शुरू कर सकते हैं और काम पर जा सकते हैं।
लेकिन पहले, मरहम में एक मक्खी।

प्रतिबंध

प्रोजेक्ट ओपन SUMP प्रोटोकॉल का उपयोग करता है। यह प्रोटोकॉल मूल रूप से FPGA आधारित विमानों के लिए विकसित किया गया था, और चूंकि माइक्रोकंट्रोलर इनपुट संकेतों को रिकॉर्ड करने और डेटा प्रवाह का विश्लेषण करने के मामले में अभी भी उनसे कमतर हैं, इसलिए क्लाइंट में लागू सभी कार्य हमारे लिए उपलब्ध नहीं होंगे:

• अधिकतम रिकॉर्डिंग आवृत्ति - 20 मेगाहर्ट्ज, मूल 200 मेगाहर्ट्ज तक
• RLE संपीड़न और शोर फ़िल्टरिंग समर्थित नहीं हैं।
• आप चैनलों के मनमाने समूहों का चयन नहीं कर सकते, केवल पहले (8 चैनल), या पहले + दूसरे (16 चैनल)।
• ट्रिगर मूल्य से नहीं, बल्कि सामने से (हालांकि, मेरी राय में, यह एक गुण है) काम करते हैं।
• उन्नत (कॉम्प्लेक्स) ट्रिगर के लिए कोई समर्थन नहीं है।

क्लाइंट को कॉन्फ़िगर करते समय इन प्रतिबंधों को ध्यान में रखना चाहिए। वह इन प्रतिबंधों के बारे में कुछ नहीं जानता है और आपको किसी भी सेटिंग को चुनने की अनुमति देगा। इस मामले में प्राप्त परिणाम गलत होगा।

उपयोग

हम क्लाइंट को रन.बेट या रन.श फ़ाइल के माध्यम से लॉन्च करते हैं, जो उपयोग किए गए ओएस पर निर्भर करता है। आप ग्राहक के कार्यों के बारे में उसके पृष्ठ पर पढ़ सकते हैं, यहाँ मैं पहले नमूने और उन सेटिंग्स को प्राप्त करने की प्रक्रिया का वर्णन करूँगा जो प्रतिबंध के अधीन हैं।

"कैप्चर" मेनू में, "कैप्चर शुरू करें" का चयन करते हुए, हम रिकॉर्डिंग सेटिंग्स विंडो खोलते हैं। "विश्लेषक पोर्ट" फ़ील्ड में पहले पृष्ठ पर , उस पोर्ट का चयन करें जिस पर हमारा विमान बैठा है, कुछ भी बदलने की आवश्यकता नहीं है। "डिवाइस मेटाडेटा" बटन का उपयोग करके , आप कनेक्शन की जांच कर सकते हैं:



दूसरे पृष्ठ पर हम कैप्चर पैरामीटर निर्दिष्ट करते हैं। हम पहले दो बिंदुओं को नहीं छूते हैं
"नमूनाकरण दर" 20 मेगाहर्ट्ज से अधिक नहीं है (यदि आप अधिक निर्दिष्ट करते हैं, तो बोर्ड अभी भी 20 मेगाहर्ट्ज का उपयोग करता है, लेकिन ग्राहक सोचेंगे कि निर्दिष्ट मूल्य का उपयोग किया जाता है, सामान्य तौर पर, यह बकवास होगा)।
"चैनल समूह" : 0 - हम एक चैनल समूह का उपयोग करते हैं, ये PD0-PD7 लाइनें हैं, या 0 और 1 - हम दो चैनल समूहों का उपयोग करते हैं - PD0-PD15 लाइनें।
"रिकॉर्डिंग का आकार" : एक चैनल समूह के लिए - कोई भी मान, दो समूहों के लिए - 12kB से अधिक नहीं (यदि ग्राहक इस क्षेत्र में गलत मान का चयन किया जाता है)।
हम इस पृष्ठ पर चेकबॉक्स को नहीं छूते हैं, वे समर्थित नहीं हैं:



ट्रिगर पेज सबसे दिलचस्प है। पहला चेकबॉक्स केवल ट्रिगर चालू करने के लिए सेट है।
"पहले और बाद में" अनुपात आपको प्रतिशत के संदर्भ में, बफर को ट्रिगर होने तक बचाने के लिए कितना डेटा निर्दिष्ट करने की अनुमति देता है। "कैप्चर" दबाने के बाद , विमान तुरंत डेटा को रिकॉर्ड करना शुरू कर देता है, इसे एक चक्रीय बफर में जोड़ देता है, और जब ट्रिगर में आग लग जाती है, तो यह आफ्टर फ़ील्ड में निर्दिष्ट समय का प्रतिशत गिना जाता है और पीसी को डेटा भेजता है।
"टाइप" - केवल "सरल", "कॉम्प्लेक्स" - समर्थित नहीं है।
"मोड" केवल "समानांतर" है।
"मास्क" - ये वे रेखाएं हैं जिन पर ट्रिगर सिग्नल ड्रॉप की उम्मीद करेगा, PD0 लाइन पर आग लगाने के लिए ध्वज को शून्य स्थिति में रखें
"मान" - संकेत सामने जिसके साथ ट्रिगर चालू हो जाएगा। चेक बॉक्स सेट है - अग्रणी बढ़त। चेक बॉक्स साफ़ किया गया - रियर:



ऑपरेशन को सत्यापित करने के लिए, एक जम्पर के साथ PD0 और PA2 पोर्ट (परीक्षण संकेत UART इस पोर्ट पर आउटपुट है) कनेक्ट करें।

बस इतना ही, "कैप्चर" दबाएं और प्राप्त संकेत को देखें (Ctrl + F - सिंहावलोकन स्केल):



यदि कुछ नहीं होता है, तो आप ट्रिगर को गलत लाइनों पर सेट करते हैं, या कोई संकेत नहीं है - बोर्ड की सेटिंग्स और कनेक्शन की जांच करें। ट्रिगर को मैन्युअल रूप से उपयोगकर्ता बटन (नीला बटन) दबाकर शुरू किया जा सकता है।

सुरक्षा संबंधी सावधानियां

याद रखें: आप माइक्रोकंट्रोलर के बंदरगाहों से सीधे जुड़े हुए हैं! बोर्ड पर एमके में निर्मित डायोड के अलावा कोई सुरक्षा नहीं है। इसलिए, पहले यह सुनिश्चित करें कि अध्ययन के तहत सिग्नल में अत्यधिक वोल्टेज 5 वी में 3.3V का अधिकतम वोल्टेज है, लेकिन फिर सिग्नल स्रोत और विमान के बीच एक सुरक्षात्मक अवरोधक जोड़ना उचित है।

विश्लेषण सर्किट से कनेक्ट करते समय, पहले जमीन को जोड़ने के लिए मत भूलना, और उसके बाद ही संकेत लाइनें। विशेष रूप से जब विश्लेषण सर्किट अपने शक्ति स्रोत द्वारा संचालित होता है, और उसी पीसी से नहीं जिस पर विमान जुड़ा हुआ है।

उपयोगिता

Google.Code पर प्रोजेक्ट पेज
STM32F4Discovery कार्ड का विवरण
ओपन स्निफर स्निफर - एक प्रोजेक्ट जो इस कार्य के लिए प्रेरणा स्रोत के रूप में कार्य करता है।

पुनश्च: LogicDiscovery का उपयोग घर और काम दोनों में सफलतापूर्वक किया जाता है, मुख्य रूप से सीरियल इंटरफेस (SPI, UART) के विश्लेषण के लिए। यदि कार्यक्षमता का विस्तार करने की इच्छाएं हैं - तो मुझे खुशी होगी। बस यह ध्यान रखें कि ग्राहक की सीमाओं पर बहुत कुछ निर्भर करता है, उदाहरण के लिए, F4 पर नमूना आकार को कई गुना बड़ा किया जा सकता है, लेकिन ग्राहक को अन्य आकारों का पता नहीं है।