Портативний чотириканальний логічний аналізатор Miniware MiniDSO LA104

Miniware LA104 - це компактний і зовсім легкий 4-канальний аналізатор, що легко вміщується в кишені одягу. Головні переваги приладу полягають у повній незалежності від допоміжного обладнання. Він укомплектований власним 2.8-дюймовим кольоровим LCD TFT екраном, має у своєму розпорядженні програмовані канали, вихід 3-вольтової напруги для зовнішніх логічних схем, генератор ШІМ-сигналів і автономне живлення. Аналізатор LA104 зібраний у корпусі з анодованого алюмінієвого сплаву у класичному чорно-матовому кольорі. Система ручного управління LA104, що складається з кількох кнопок і пари поворотних енкодерів, розміщених з обох боків приладу, створює відчуття простоти навігації під час роботи.

Займаючись розробкою індивідуальних проєктів на базі мікропроцесорів або виконуючи обслуговування та ремонт серійних цифрових пристроїв, спеціалістам нерідко необхідно вивчати та аналізувати одночасно кілька ліній логічної схеми, бачити більше інформації про сигнали та їх характеристики на етапах тестування та налагодження. У таких завданнях їм допомагає мультиканальний логічний аналізатор - контрольно-вимірювальний прилад, у чомусь схожий на осцилограф.

Відштовхуючись від значення порогової напруги, він перетворює високий та низький рівні вхідного сигналу в логічні одиниці та нулі, збирає їх послідовності та вибудовує отримані форми на горизонтальній осі часу. Схема синхронізації в логічному аналізаторі значно гнучкіша. Вона передбачає налаштування приладу для захоплення сигналів без будь-якої умови чи з урахуванням обраного каналу, фронту, рівня, ширини імпульсу тощо. Довільне комбінування цих характеристик дозволяє створювати складні логічні умови, що підвищують точність синхронізації.

Технічні характеристики:

• Виробник: MINIWARE
• Модель: MiniDSO LA104 e-Design
• Частота дискретизації: 100 мегавибірок за секунду (100 Мб/с)
• Максимальна частота імпульсів: 100 МГц
• Мінімальна довжина імпульсу: 10 нс
• Горизонтальна розгортка: 10 нс/поділ - 0.5 мс/поділ
• Синхронізація (з комбінуванням умов):
  • по активним каналам
  • по передньому/задньому фронтам
  • за збігом/розбіжністю заданої ширини імпульсу з рівнем напруги, більшим або меншим порогового значення
• Рівень порогової напруги: +1.2...+3В
• Маркери, що настроюються, з автоматичним вимірюванням характеристик обраної ділянки сигналу
• Аналіз протоколів: SPI, I2C, UART
• Декодування даних: Ascii-символи, шістнадцяткові HEX, десяткові DEC
• Вбудований програмований 2-канальний ШІМ-генератор
  • Модульована частота: 1кГц...1МГц
  • Скважність: 10%...90%
  • Розмах амплітуди: 3В
• Крок переналаштування: 1-2-5
• Формат збереження тимчасових областей: BMP, CSV
• 10-контактний інтерфейс
  • Каналів вимірювання на вході: 4
  • Діапазон напруги: 0...+5В
  • Імпеданс: 1 МОм
  • Програмованих каналів на виході: 4
  • Джерело 3-вольтової напруги
  • Крок між контактами: 2.54мм
• Порт microUSB - підключення до ПК, підзаряд батареї
• Центральний процесор: STM32F103VC
• Кольоровий TFT LCD екран
  • Діагональ: 2.8 дюйми
  • Роздільна здатність: 320×240 пікселів
• Налаштування яскравості екрана, та гучності звуку елементів управління
• Дві функції енергозбереження
• Внутрішня пам'ять: 8 МБ
• Джерело живлення: літій-полімерна акумуляторна батарея, 3.7В/500мА
• Прямокутний чорний корпус із анодованого алюмінієвого сплаву
• Температура експлуатації: 0 ° C ...+50 ° C, вологість: 0-90% RH
• Розміри: 100 х 56 х 8.6 мм
• Вага з батареєю: 83 гр
• Комплектація
  • Логічний аналізатор MiniDSO LA104 - 1 шт.
  • Шлейф 10-провідний кольоровий DuPont 2.54мм мама-мама - 2 шт
  • Пробники-затискачі - 5 шт
  • Посібник користувача - 1 шт

Комплектація Miniware MiniDSO LA104

Miniware MiniDSO LA104 упакований у просторий барвистий картонний бокс, стилізований у тематику вмісту. Разом з аналізатором, в комплект входять два 10-пінові шлейфи з різнокольорових дротів DuPont з роз'ємами мама-мама довжиною 20см, якими буде дуже просто підключатися до припаяних штирьових контактів входів/виходів загального призначення (GPIO) готових мікроконтролерних плат або розширень на кшталт Arduino, Raspberry Pi, STM32 та інших. Крім дротів, набір включає п'ять невеликих пробників-зачепів з пружинами, що дають можливість знімати сигнали безпосередньо з ніг мікросхем, і керівництво користувача, що англійською та китайською мовами розповідає про технічні умови експлуатації пристрою, його основні органи управління та спосіб оновлення прошивки.

Управління логічним аналізатором LA104

1. Базові функції

• Кнопка SMPL - запуск синхронізації або зупинка збору даних;
• Кнопка MENU - розкриття списку, параметрів основного меню або додаткового меню (іконка жовтого підменю поряд з параметром);
• Кнопка ESC - закриття меню;
• Кнопка OK - підтвердження дій у меню (блакитна іконка "ок" поруч із параметром), перемикання між опціями меню часу;
• Енкодер А - рух курсора вправо/вліво, зміна параметрів;
• Енкодер В - рух курсору вгору/вниз

2. Щвидкі функції

• Кнопка OK - перемикання між опціями меню часу;
• Енкодер В - зміна значення поточного параметра меню часу (положення маркерів, масштабування шкали часу або переміщення по осі часу);
• Кнопки OK+SMPL - збереження скриншоту екрана;
• Утримування кнопки ОК + одноразовий поворот енкодера вгору/вниз - автоматичне переміщення по осі часу у вибраному напрямку.

Екран приладу та меню

Графічна та текстова інформація, що стосується вхідних сигналів, відображається на великому кольоровому екрані. У першій області знаходиться основне меню, що складається з розділів редагування параметрів цифрових інтерфейсів каналів на вході та виході, управління горизонтальною розгорткою, налаштування шаблону синхронізації за логічними умовами з можливістю їх комбінування, призначення каналів автоматичного вимірювання, файловий менеджер та системні налаштування приладу.

У перших чотирьох секціях другої, центральної області екрана, будуються діаграми із зібраних логічних імпульсів вхідних каналів. Результати аналізу і декодування послідовних протоколів передачі даних SPI, I2C або UART, що проводиться інтегрованими алгоритмами MiniDSO LA104, виводяться по лініях 5-6 віртуальних каналів у форматах ASCII, DEC або HEX. У цій же області користувач встановлює чутливість шкали часу і положення вимірювальних маркерів, здійснюється прокручування форми сигналу вперед/назад, або її масштабування. Іконки нумерації каналів та представлені в них форми відрізняються кольоровим забарвленням: блакитний, жовтий, фіолетовий та зелений.

У третьої області екрана (частина з таблицями), що полегшує та прискорює процес дослідження амплітудних форм, містяться детальні відомості про склад сигналу в межах заданих меж вимірювальних маркерів. Підсумок довжин негативних (N-PWSum) та позитивних (P-PWSum) сторін імпульсів, підрахунок кількості передніх (UpNum) та задніх (DownNum) фронтів для двох вибраних вхідних каналів, виконується аналізатором Miniware LA104 у реальному часі. Додатково в зведену таблицю передаються актуальні координати маркерів Т1 і Т2, і загальний інтервал часу між ними.

Остання, четверта область екрана - мініатюрна, немасштабована форма всіх зібраних логічних імпульсів, що зберігаються в пам'яті буфера захоплення.

Генератор ШІМ-сигнала

Логічний аналізатор Miniware MiniDSO LA104 оснащений вбудованим двоканальним генератором цифрової широтно-імпульсної модуляції із загальною частотою та різною шпарованісттю імпульсів. Обидва канали ШИМ-генератора можуть бути джерелом впливових сигналів ідеальної прямокутної форми, сприяють діагностиці поведінки електронних схем, що досліджуються (наприклад, що містять аналого-цифрові перетворювачі) в процесі їх тестування. Діапазон частотних характеристик вихідного ШІМ-сигналу становить 1 кГц...1 МГц, коефіцієнт заповнення - 10-90%, розмах амплітуди - 3В.

Збереження зібраних даних

LA104 дозволяє зберігати синхронізовані форми логічних імпульсів двома способами. Перший спосіб - це простий знімок екрану з роздільною здатністю 320х240 пікселів у форматі растрових графічних зображень BMP, що відкривається для перегляду на будь-якому ПК, ноутбуці, планшеті, смартфоні та інших пристроях. Другий спосіб - прямий експорт тимчасових характеристик імпульсів (тривалість в нс від фронту до фронту) та їх послідовність по чотирьох каналах з буфера захоплення текстовий файл з розширенням CSV.

Time(nS), CH1, CH2, CH3, CH4,
0000103960,00,00,00,00,
0000312000,01,01,00,00,    (тривалість 312мкс, канал 1 – лог.од, канал 2 – лог.од.)
0000104000,00,00,00,00,
0000104000,01,01,00,00,
0000104000,00,00,00,00,
0000104000,01,01,00,00,
0000104000,00,00,00,00,
0000104000,01,01,00,00,
0000104000,00,00,00,00,
0000312000,01,01,00,00,
.....

Зворотне завантаження раніше збережених файлів у пам'ять LA104 неможливе.

Живлення LA104 та оновлення ПЗ

Маючи власну змінну літій-полімерну батарею ємністю 500мА, LA104 не потребує постійного зовнішнього джерела живлення. Накопичувана енергія акумулятора, що перезаряджається, заповнюється 5-вольтовою напругою, що підключається до інтерфейсу microUSB. Одного повного заряду батареї цілком достатньо для 2-3 годин безперервної роботи. В аналізаторі LA104 передбачено дві функції енергозбереження з індивідуальними часовими інтервалами затримки: зниження яскравості екрану до мінімальної (Standby) та відключення живлення (PowerOff).

У LA104 реалізований спрощений спосіб оновлення програмного забезпечення через дротове USB-з'єднання з комп'ютером. Утримування клавіші SMPL в момент включення живлення приладу відкриває доступ до змінного накопичувача DFU V3_61_D, на який копіюванням переноситься файл прошивки з розширенням HEX. Детальна покрокова інструкція з оновлення ПЗ представлена в посібнику користувача LA104 розділу технічної документації.

Технічна документація:

1. Керівництво користувача Miniware MiniDSO LA104 (англ., PDF)
2. Електрична схема LA104 V1.5B

Посилання:

1. LA104 оригінальна стокова прошивка V1.03 (ZIP-архів)
2. Відкритий вихідний код LA104 прошивки V1.03 (ZIP-архів)