Цифровой анализатор сигналов
Описание
При работе с незнакомым цифровым устройством часто возникает необходимость посмотреть входные и выходные сигналы, чтобы понять, как оно работает. Хорошо если в этот момент под рукой окажется осциллограф. Тогда можно кое-что увидеть. Но и не всякий осциллограф в этой ситуации может помочь. Очень непросто сразу просмотреть более одного сигнала, а тем более сравнить их. Для таких случаев необходимы цифровые анализаторы. Вот только стоят эти устройства приличных денег, да и достать их не так просто. Ну не все так плохо. Достаточно вспомнить, что сам компьютер может многое. Необходимо добавить незначительный штрих, и он может стать цифровым осциллографом-анализатором. Данным небольшим штрихом и является программа DIGAN.
Программа не требует больших ресурсов и особых знаний для работы с ней. Графический интерфейс программы предоставляет понятные инструменты опытному пользователю, а его простота не создаст проблем новичку. Если у вас имеется небольшой опыт работы с измерительной аппаратурой, то вы практически сразу можете приступить к работе, лишь ознакомившись с основными командами и возможностями.
Данная программа позволяет:
одновременно считывать сигналы по пяти каналам;
просматривать любой из выбранных каналов в реальном масштабе времени;
производить временные измерения с точность времени одного отсчета (~1мкс);
производить обзорный просмотр любого из выбранных сигналов;
выбирать различные условия синхронизации;
выбирать период считывания сигнала;
изменять количество отсчетов;
выполнять логические операции (NOT, AND, OR, XOR) над двумя любыми выбранными сигналами с отображением полученного результата;
для более наглядного и удобного представления на экране делать поканальную компоновку, которая включает в себя перестановку сигнала внутри осциллограммы, включение режима "невидимость" для отдельного сигнала, присваивание сигналу своего имени;
производить анализ на предмет присутствия в осциллограмме сигналов стандартных интерфейсов (I2C, MicroWire);
масштабировать полученную осциллограмму;
быстро находить и перемещаться к следующему изменению логического уровня;
применять маркер (маркеры), который позволяет отслеживать местоположение (время) и логический уровень сигналов;
На данный момент программа имеет интерфейс MS-DOS и использует ряд особенностей, присущих данной операционной системе.
Основные моменты
Экран программы можно разделить на несколько условных зон.
![]()
Зона просмотра
Это непосредственно экран анализатора, на котором изображаются считанные данные, имена сигналов, маркер/маркеры, логические уровни сигналов в точке расположения активного маркера, признаки инверсии и отключения линии и SERVICE-LINE.
![]()
Зона управления и контроля
Содержит набор служебных полей, панель меню и строку статуса.
Служебные поля содержат информацию о:
текущем размере буфера "BUFFER" (реальное количество отсчетов, которые можно считать или сохранить);
начальной точке осциллограммы, которая выводится на экран "SCREEN" (начало фрагмента, который выводиться на экран анализатора);
масштабе "ZOOM";
периоде считывания сигнала (время между отсчетами) "PERIOD";
типе синхронизации "SYNCHRO";
маркере "MARKER", его местоположении на экране, активности (включен/выключен), индикация режима измерения;
номер LPT-порта, через который ведется работа;
разрешение или запрещение прерываний.
Панель меню содержит кнопки быстрого доступа к основным командам. Сами кнопки скомпонованы по группам (FILE, ANALIZE, …). Имя команды изображено на самой кнопке и поясняет команду, которая будет выполнена, если на кнопку нажать с помощью указателя "мышь".
Строка статуса отображает текущее состояние программы или краткие пояснения к командам.
На экран анализатора можно выводить только определенное число отсчетов, поэтому осциллограмма выводится фрагментами. Количество таких фрагментов зависит от длины буфера и текущего масштаба.
Всего в осциллограмме может присутствовать 5 линий (сигналов). Условно они имеют номера с 1-ого по 5-ый. Самый верхний - 5 сигнал. Самый нижний сигнал представляет собой служебную линию "SERVICE_LINE", которая используется для отображения результатов логических преобразований и дополнительных режимов. Все сигналы за исключением служебного можно переставлять друг относительно друга.
На осциллограмме в каждый конкретный момент времени только один из сигналов может быть активным (зеленый фон уровня активности с левой стороны экрана анализатора). Все остальные сигналы - пассивные синий фон. Сменить активный сигнал можно клавишами управления курсором CursorUp/Down. Над активным сигналом можно производить следующие действия:
инвертировать (операция NOT);
сделать "видимым"/"невидимым";
поиск смены логического уровня;
ONLINE - режим просмотра в реальном масштабе времени;
REVIEW - обзорный просмотр всей линии;
логические операции (NOT, AND, OR, XOR) с другими сигналами;
SWAP (поменять местами с соседним сигналом);
изменить имя.
Логические операции проводятся над двумя любыми выбранными сигналами. Один из этих сигналов всегда активный сигнал (левое окно в строке SERVICE), второй сигнал выделяется желтой рамкой (правое окно в строке SERVICE).
Служебные поля могут иметь различный цвет фона. Цвет фона информирует о различных режимах работы программы. Черный фон указывает, что значение данного поля можно редактировать. Красный цвет фона - программа занята предыдущей операцией и не может отреагировать на новую команду.
Для выполнения той или иной команды можно применять клавиатуру и необходимые сочетания клавиш или меню команд с помощью манипулятора "мышь". Команды с клавиатуры даются сочетанием клавиш, например: Alt+X. Это означает, что необходимо нажать клавишу Alt и, удерживая ее нажать клавишу X. Манипулятор "мышь" применяется для выбора кнопки меню и изменения значений в полях со списком. Левая и правая кнопка "мышки" меняет направление выбора или п озволяет перейти в режим ввода нового значения.Адаптер
Приемником сигналов является LPT-порт компьютера, который достаточно легко вывести из строя. Настоятельно не рекомендуется для снятия информации пользоваться самым примитивным вариантом - "6 проводков". "Непонятные" шумы в кабеле, разброс характеристик микросхем LPT и многое другое могут в результате показать совсем не то, что на самом деле содержится в реальном сигнале. Не поленитесь, спаяйте адаптер, пригодится в случае чего и для собственных экспериментов с LPT-портом.
![]()
Изображенный "буферизированный" адаптер собран на основе шинного формирователя 74HC244 (аналог 1564АП5). Возможно также использование 555АП5 (74LS244) и 1533АП5 (74ALS244) либо, при соответствующем изменении схемы, любые другие неинвертирующие формирователи с тремя состояниями выходов. Использование шинного формирователя в адаптере улучшает форму сигналов и позволяет при необходимости перевести выходы адаптера в Z-состояние (высокоимпедансным). Этим мы "отключаем" адаптер от LPT-порта и не влияем на его работу (за исключением паразитных емкостей между проводами шлейфа от адаптера до LPT-порта). Для адаптера рекомендуется изготовить удлинитель порта LPT длиной 1.5-1.8м со всеми линиями (земель не жалеть), он может пригодиться и для других целей. Целесообразно адаптер выполнить на небольшой плате и вывести экранированные щупы длиной 20-25 см. Контакты 1, 19 микросхемы соединить с GND. Не стоит забывать, что на саму микросхему тоже стоит подать землю (10) и питание (20).
Особенности
Отдельно хочется отметить некоторые особенности работы программы. Если работа программы предполагается в среде MS-DOS или эмуляции этой среды, не забудьте подгрузить драйвер манипулятора "мышь".
Точное определение временных интервалов в среде MS Windows - достаточно нетривиальная задача, так как в любой момент ресурсы операционной системы могут быть задействованы для решения иных задач. Поэтому времена отсчетов могут в той или иной степени отличаться друг от друга. Чтобы улучшить точность рекомендуется запрещать (отключать) прерывания. Данная опция в программе имеется.
Формирование периода взятия отсчетов в среде MS Windows в интервале от самого быстрого (без временной задержки) и до 1 мс происходит программным путем. Все остальные задержки формируются ресурсами операционной системы и компьютера и достаточно точны. В среде MS-DOS формирование задержек может полностью формироваться на аппаратном уровне. В программе имеется опция выбора способа формирование периода взятия отсчетов. По умолчанию указано - программно.Требуемая конфигурация компьютера
Работа программы тестировалась на различных компьютерах, включая компьютеры на базе 386 и 486 процессорах. Для работы подойдет любой из этих компьютеров, который имеет не менее 200 кбайт свободного места на диске, исправный LPT-порт, монитор совместимый со стандартом VGA и желательно "мышь". Производительность процессора и всей системы в целом будет влиять на скорость взятия отсчетов (пропускная способность), но в достаточно незначительной степени. В данной версии программы используется нормальный режим LPT-порта или его часто обозначают в BIOS компьютера SPP. Если в компьютере имеется более одного LPT-порта, программа определит их количество и адреса и выберет для работы младший из них. При необходимости в программе имеется возможность изменить этот выбор.
ДАННАЯ ПРОГРАММА РАСПРОСТРАНЯЕТСЯ " AS IS". ВЫ МОЖЕТЕ ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАТЬ НА СВОЙ СТРАХ И РИСК. НИКАКИЕ ПРЕТЕНЗИИ ПО РАБОТЕ ПРОГРАММЫ, А ТАКЖЕ ВОЗМОЖНЫЕ ПОЛОМКИ ОБОРУДОВАНИЯ, ОБМАНУТЫЕ НАДЕЖДЫ, ПРЯМО ИЛИ КОСВЕННО ВОЗНИКШИЕ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПРОГРАММЫ И РУКОВОДСТВА, ПРИНИМАТЬСЯ НЕ БУДУТ. АВТОР НЕ ГАРАНТИРУЕТ ДАЛЬНЕЙШЕГО СОПРОВОЖДЕНИЯ И ОБНОВЛЕНИЯ ВЕРСИЙ ЭТОЙ ПРОГРАММЫ.
DOWNLOAD
Программа является FREEWARE и может распространяться свободно при соблюдении следующих условий: программный код не изменяется и программа распространяется в виде дистрибутивного архива. Любое коммерческое использование этой программы запрещено!
Инсталляция
Для загрузки программа предоставлена в виде ZIP-архива. Для ее распаковывания скопируйте архивный файл на выбранный вами диск (C:, D:, E: и т.д.) и распакуйте его. Во время распаковывания будут созданы необходимые разделы и проделана работа, подготавливающая программу к первому запуску. После этого программа готова к работе. В состав поставки входят следующие файлы:
Корневой каталог \
Digan.exe
непосредственно исполняемый файл
Digan.bmp
файл логотипа программы
Readme.txt
файл помощи
Mouse.com
файл драйвера манипулятора "мышь" (на всякий случай)
Каталог OSC\
OSC/I2C.OSC
пример осциллограммы шины I2C
OSC/3WIRE.OSC
пример осциллограммы шины MicroWire
Для корректной работы не изменяйте названия директория /OSC, где хранятся считанные и сохраненные данные, и не вносите изменения в файлы, которые шли в поставке!!!
©2001 DigAn
E-mail: diganer@tut.by
компания remochka.ru BBUS. На корпоратив заказ автобусов в москве недорого.