Отвори си очите! Логически анализатор: 21 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Логическият анализатор улеснява вашата визуализация на импулсния ход, които са битовете, пътуващи по линия на комуникация. По този начин ви отваря очите, за да идентифицирате възможен проблем. Защо това е важно? Това е много ефективен инструмент за разработка и откриване на грешки, който може да ви спести време. В това видео днес ще оценим важността на логическия анализатор, ще наблюдаваме някои протоколи от обичайни практики, докато използваме това устройство, и ще илюстрираме провал при откриване без помощта на логически анализатор.

В това видео използвах сравнително евтин (около 35 долара) и ефективен модел, с графичен интерфейс и безплатен софтуер.

Стъпка 1: Монтаж

Стъпка 2: Използвани функции - Сървър

• Джъмпери за връзки

• 2 Arduinos (използвахме 2 Mega Arduinos 2560)

• Логически анализатор (използваме Saleae)

• USB свързващи кабели за Arduino и анализатор.

• Осцилоскоп (по избор)

• Protoboard

Стъпка 3: Използвана верига

Тук имаме схемата, която показва мониторинга на три пина: TX0, SDA и SCL. Имаме два Arduino: господар и роб.

Стъпка 4: Изходен код: Master

В настройката ще включим библиотеката за i2c комуникация. Влязохме в мрежата като Master и инициализирахме сериен 0. В цикъла поискахме байтове за подчинени данни за комуникация с нашия Arduino номер 8, както дефинирахме в примера. Отпечатваме в поредицата, която ще бъде оценена с логическия анализатор, получените байтове.

#include // включва библиотека за комуникация I2C void setup () {Wire.begin (); // Entra na rede como Mestre (endereço é opcional para o mestre) Serial.begin (115200); // inicia a serial 0} void loop () {Wire.requestFrom (8, 6); // изисквам 6 байта да добавям до endcraço 8 while (Wire.available ()) {// enquanto houver bytes para Receber… char c = Wire.read (); // получавам cada байт e armazena como caracter Serial.print (c); // envia o caracter pela serial (na verdade vai para o buffer)} забавяне (500); // aguarda meio segundo}

Стъпка 5: Изходен код: Slave

В този подчинен код отново включвам библиотеката за i2c комуникация. Влизам в мрежата като подчинен с адрес 8. Регистрираме събитието на заявката и го свързваме с функцията "заявка". Не е нужно да правите нищо по веригата, просто дайте 0,1 секундно забавяне.

И накрая, имаме функция за заявка, която ще бъде изпълнена, когато се случи събитието на заявката от Master, което е регистрирано в Setup. Накрая отговаряме със съобщение от 6 байта.

#include // включва библиотека за комуникация I2C void setup () {Wire.begin (8); // entra na rede como escravo com endereço 8 Wire.onRequest (requestEvent); // регистрация за evento de requisiçao // e associa à função requestEvent} void loop () {delay (100); // não faz nada no loop, apenas aguarda 0, 1 segundo} // função que será executada quando ocorrer o evento de requisição pelo mestre // foi registrada como evento no setup void requestEvent () {Wire.write ("teste"); // отговори на ума за мен от 6 байта}

Стъпка 6: Анализатор: Хардуер

Честота на дискретизация до: 24 MHz

Логика: 5 V до 5,25 V

Праг на ниско ниво 0,8 V

Праг на високо ниво 2.0 V

Входен импеданс от около 1 Mohm или повече

Стъпка 7: Инсталиране на софтуер Saleae

Програмата, която получава данните, уловени от логическия анализатор и декодира битовете, може да бъде изтеглена на следната връзка:

Стъпка 8: Конфигуриране на околната среда за нашите тестове

Тук показвам интерфейса, който особено ми хареса, защото беше чист.

Стъпка 9: Конфигуриране на околната среда за нашите тестове

Ето някои опции за конфигуриране:

• Като кликнете върху името на канала, можем да го променим.

• Можем да определим дали един от каналите ще служи като спусък за улавяне и формата на откриване.

• Като щракнете и задържите номера на канала, можете да промените позицията си в списъка.

• Чрез щракване върху зъбното колело можем да конфигурираме визуализацията на канала, разширявайки …

• … или скриване на канала. Ще скрием всички канали, които няма да използваме.

Стъпка 10: Конфигуриране на околната среда за нашите тестове

Щраквайки върху стрелките на бутона "Старт", има опции за Sampling Rate и продължителност на записа.

По някаква причина, ако софтуерът установи, че скоростта не може да се поддържа, ще се появи съобщение и автоматично скоростта ще бъде намалена, докато се достигне функционална стойност.

Стъпка 11: Конфигуриране на околната среда за нашите тестове

Ще включим и анализаторите на протоколи. Първо това е I2C, следвайки дефинициите на библиотеката WIRE и свързвайки правилно каналите. Накрая ще въведем анализатора в асинхронен сериал. Трябва да внимаваме, за да конфигурираме правилно параметрите според сглобяването.

Стъпка 12: Конфигуриране на околната среда за нашите тестове

В раздела „Декодирани протоколи“трябва да проверим кои анализатори на протоколи са активирани. Там ще се покажат данните. В раздела „Анотации“можем да добавим някои от резултатите за по -добра визуализация. Просто кликнете върху иконата „добавяне на измерване“.

Стъпка 13: Заснемане: Общ преглед

В екрана за заснемане програмата показва импулс от данни на SDA, SCL и TX0.

Стъпка 14: Заснемане: Резултат от анализ на протокола

Тук виждаме резултата от улавянето. В раздела „Декодирани протоколи“имаме:

• Искането на сървъра за подчинения с идентификатор 8.

• Подчиненият отговор, шест знака: "t", "e", "s", "t", "e" и интервал.

• Всеки от тях е последван от бит ACK (Acknowledge), показващ правилното приемане на байта, с изключение на символа за интервал NACK (Not Acknowledge).

• След това виждаме резултата от декодирането на сериала TX0, показващ получените и изпратени символи на серийния терминал на Arduino IDE.

Стъпка 15: Заснемане: канал 0 и данни (SDA)

На това изображение имаме импулсния ход на линията SDA. Имайте предвид, че всеки предаден байт може да бъде прегледан.

Стъпка 16: Заснемане: Канал 1 и часовник (SCL)

Тук имаме импулсния влак на SCL линията. Можете да проверите повече подробности, просто като поставите мишката върху сигнала, както виждате на изображението. Можем да видим, че тактовата честота е била 100 kHz.

Стъпка 17: Заснемане: Канал 2 и сериен (TX0)

Що се отнася до импулсния ход на линията TX0, можем да видим началния бит и точките на рамкиране на всеки бит. Имаме байт, представляващ знака "e".

Стъпка 18: Конфигуриране на околната среда за нашите тестове

Тук имаме няколко опции за четене на данните.

Стъпка 19: Заснемане: осцилоскоп и анализатор

Погледнете тук екрана, който заснех от осцилоскопа си. Сигналът на логическия анализатор представлява само високото и ниското откриване, но не представя качеството на сигнала. Това най -добре може да се наблюдава на осцилоскоп.

Стъпка 20: Заснемане: Наблюдение на повреда (пример за серийна грешка)

Сега ще покажа пример за сериен провал, който всъщност ми се случи. Бях с GPRS модем, вида, използван на мобилен телефон, SIM картата, опитвах се да се свържа с ESP32. Но просто не се свърза. След това проверих захранването, окабеляването и смених платката. Направих всичко, но нищо не го оправи. Реших да сложа логически анализ: открих, че ESP сигналът на UART 115200 започна да се разминава. Тоест, ESP32 играеше това, което трябва да бъде 115, 200 с различна скорост от тази.

Тази грешка, идентифицирана от анализатора, се показва с X в червено. Доколкото разбирам, програмата казва, че точката, която има такова малко, е наполовина изместена във времето. С увеличаването на тази промяна може да дойде момент, в който всичко да е несъответстващо, така че информацията да не достигне до другата страна. Обикновено пристига, но SIM800 е чувствителен и ако не е точен, информацията не достига до другия край.

Не знам дали това е нещо, което се случва често или не, но това се случи с мен и затова реших да обърна внимание на тази тема тук. И така, какво направих? Забавих темпото. Ако сложите 9, 600, 19, 200, до 38, 400, тя работи, което не се случва при 115, 200.

Стъпка 21: Изтеглете файловете

PDF

АЗ НЕ