Логический анализатор для автомобиля

Как выбрать логический анализатор

Купить анализатор логических сигналов или осциллограф? На сколько каналов покупать анализатор? Какой нужен объем встроенной памяти и на что влияет частота дискретизации? Ответы на эти вопросы найдете в этой статье.

Время чтения: 10 минут

Автор статьи — Науменко Андрей

Что такое логический анализатор?

Логический анализатор — электронный прибор, способный записывать и отображать изменения цифровых сигналов во времени или, говоря проще, последовательности сигналов. Каждый человек увлекающийся электроникой и программированием сталкивается с желанием посмотреть, что там происходит в устройстве на уровне 0 или 1. Это желание возникает при поиске ошибок в «рабочем» коде.

И, чтобы принять правильное и взвешенное решение о том, какой анализатор купить, предлагаем для начала разобраться как такие приборы устроены.

Объединяет обычные и USB нагрузки то, что и те, и другие имеют в конструкции силовой узел, состоящий из транзистора высокой мощности, узла контроля тока и радиатора с вентилятором. Из-за этого параметры выбора USB нагрузки совпадают с таковыми у обычных: ток, напряжение и мощность.

Устройство логических анализаторов

Структурную схему анализатора можно упростить до вида, показанного на рисунке.

Упрощенная структурная схема логического анализатора

Напряжение с каждого входа попадает в устройство записи, где фиксируется логическое состояние входа. В качественных устройствах входная часть дополняется буфером, защищающим остальную схему от случайного высокого напряжения.

Измерив логическое состояние входа, устройство записи сохраняет его в память. Перед записью данных в память, устройство записи выполняет компрессию (сжатие) для оптимизации ограниченного размера памяти. Тут стоит отметить, что не все логические анализаторы сжимают данные, это свойственно дорогим моделям.

Далее данные попадают на устройство связи с компьютером, на котором запущен софт для отображения записанных данных. Уже в этом программном обеспечении выполняется декодирование протоколов и т.д.

При использовании быстрых интерфейсов связи с компьютером, схема упрощается, исключая процесс записи во внутреннюю память. При этом данные о состоянии логических входов сразу отправляются на компьютер.

Осциллограф или логический анализатор?

Принцип работы цифровых осциллографов схож с работой логических анализаторов. Однако осциллограф записывает изменения с заданным разрешением. Из этого вытекает, что для кодирования одного отсчета в памяти осциллографа выделяется 2n бит, где n – амплитудное разрешение осциллографа.

Осциллограф или логический анализатор — что выбрать?

Получается, что логическим анализатором можно записать и отобразить только фиксированные цифровые сигналы 0 или 1. Осциллографом, можно посмотреть на точные параметры сигнала (шумы, наводки, измерить уровень напряжения и т.п).

Поэтому, если нужно проанализировать качество сигнала, то рекомендуем прочесть нашу статью «Как выбрать осциллограф»

Стоит отметить, что существуют модели анализаторов сигналов, способных записывать амплитудные значения для оценки формы сигнала. Однако при работе в таком режиме сильно падает частота дискретизации и результат измерений не пригоден для расчетов и аналоговых измерений.

Разобравшись с принципом работы логических анализаторов, рассмотрим детально их параметры.

Параметры логических анализаторов

Частота дискретизации

Самым важным параметром является частота дискретизации. Этот параметр отражает время между отсчетами логических состояний на входе, и из него вытекает ограничение на максимальную возможную частоту сигнала для измерения.

Если частота семплирования 100 МГц, то максимально возможная частота — 50 МГц, а время между отсчетами в записанном сигнале составит 1 мкс. Работать и полагаться на точность измерений вы сможете до 33 МГц.

Из этого следует, что при выборе анализатора важно четко понимать, с сигналами какой частоты необходимо работать.

Количество каналов

Следующий параметр выбора анализатора — количество каналов. Речь идет о количестве независимых входов для измерений логических состоянии. Тут всё просто — чем больше, тем лучше. При этом важно понимать, что с увеличением количества каналов, часто падает частота дискретизации. По большей части, приборы делают по схеме, когда каналы оцифровываются последовательно. Если каналов несколько, анализатор может не успевать измерять и записывать логическое состояние на входах за время между отсчетами. Это приводит к снижению частоты семплирования.

Пропускная способность

Существуют анализаторы, в которых измерение происходит синхронно и независимо, но частота дискретизации так же падает от большого количества каналов. Происходит это из-за ограничений пропускной способности шины данных.

Давайте взглянем на DreamSourceLab DSLogic U2Basic. У этого анализатора частота дискретизации 100 МГц и 16 каналов. Если запустить запись во внутреннюю память, то каждый из 16 каналов будут писаться с частотой дискретизации в 100 МГц. Переключив анализатор в потоковый режим передачи, при котором данные сразу отправляются на компьютер, то при оцифровке 16 каналов, частота снизится до 20 МГц. Таким образом, итоговая частота дискретизации зависит от пропускной способности используемой шины USB 2.0.

Иллюстрация работы анализатора логических сигналов DreamSourceLab DSLogic U2Basic

Внутренняя память

Размер встроенной памяти в анализаторе логических сигналов влияет на возможную длительность записи данных. Критичный параметр, если записывать длинные последовательности данных для анализа.

Наличие защитных цепей и буфера по входу

Наличие буфера и цепей защиты по входу обезопасят дорогие микросхемы от выхода из строя по причине попадания высокого напряжения на входные разъемы.

Программное обеспечение

Значительную роль в работе логических анализаторов выполняет программное обеспечение, ведь в нем происходит декодирование и анализ измеренных данных. Исключение — автономные портативные приборы, отображающие записанные последовательности на экране.

Программное обеспечение доступно на сайтах производителей логических анализаторов, которое можно установить и запустить, не имея на руках нужного прибора. Используя тестовые режимы или режимы симуляции, можно посмотреть, как будут выглядеть сигналы, полученные с анализатора.

Наш совет — посмотрите на программное обеспечение логического анализатора перед покупкой.

Сравнение разных моделей логических анализаторов

Для примера сравним несколько анализаторов. Рассмотрим модель Saleae Logic8 — дешевый анализатор сигналов, который имеет 8 входов, с частотой дискретизации до 24 МГц (в цифровом режиме) и пропускной способностью в 24 Мб/сек. Значит, если смотреть сразу 8 каналов, то частота дискретизации снизится.

Плюс этой модели — защита от статического напряжения и небольшая цена. Из минусов — настройка триггера ограничивается переключением из режима 1.8-3.6 В в 3.6-5 В.

Saleae Logic8 рекомендуем начинающим, например, тем, кто собирает конструкции на Arduino и хочет посмотреть на общение с модулями.

Взглянем на анализатор Kingst LA1010. Эта модель уже из средней ценовой категории. Заявленная частота дискретизации 100 МГц, у этой модели 16 каналов, и пропускная способность в 20 Мб/сек. Частота 100 МГц работает только в трехканальном режиме, при увеличении числа записываемых каналов до 6 частота падает до 50 МГц, а при 16 каналах до 6 МГц.

Плюс этой модели — защитные цепи по цепям входа; настраиваемый триггер, от -4 до +4 вольт с шагом в 1 сотую вольта; встроенные интерфейсы в программное обеспечение и в добавок два ШИМ выхода, с частотой до 10 МГц. Из минусов — низкая полоса пропускания, из-за чего использование всех 16 каналов — это сомнительная затея, так как при этом частота упадет до 6 МГц.

Kingst LA1010 советуем людям с опытом, тем, кто занимается последовательными интерфейсами (I2C, SPI, CAN и др.), ведь при работе с такими интерфейсами достаточно использовать 2-3 канала и не терять частоту дискретизации.

Если вы работаете с более чем тремя каналами, то лучше взглянуть на анализатор Hantek 4032L. У этого анализатора логических сигналов частота дискретизации 400 МГц, а полоса пропускания 150 МГц, 32 канала, защита от статики и входные буферы с защитой по напряжению. Настройка триггеров по напряжению, глубина памяти в 2 Гб. Программное обеспечение поддерживает большое количество цифровых интерфейсов для понимания.

Сравним несколько USB логических анализаторов, используя таблицу.

Наименование модели	Saleae Logic8	Cypress CY7C68013A — 56PVXC	Saleae Logic 16	KINGST LA1010	DreamSourceLab DSLogic U2Basic	Hantek 4032L	KINGST LA2016	DreamSourceLab DSLogic U3Pro32
Частота дискретизации	24 МГц	48 МГц	100 МГц	100 МГц	100 МГц	400 МГц	200 МГц	1000 МГц
Количество каналов	8	8	16	16	16	32	16	32
Полоса пропускания	24 Мб / сек	480 Мб / сек	100 Мб / сек	20 Мб / сек	30 Мб / сек	150 Мб / сек	40 Мб / сек	50 Мб / сек
Встроенная память	нет	нет	нет	нет	54 Мбит	2 Гбит	1 Гбит	2 Гбит
Триггер	два уровня 1,8 – 3,6 3,6 – 5,0	два уровня 1,8 – 3,6 3,6 – 5,0	два уровня 1,8 – 3,6 3,6 – 5,0	0 – 5 В	0 – 5 В	— 6 В – 6 В	-4 В – +4 В	0 – 5 В
Защита входов	Простейшая или нет	Нет	Простейшая или нет	есть	есть	есть	есть	есть

Сравнительная таблица технических характеристик логических анализаторов

В магазине электронного оборудования Суперайс покупатель найдёт логические анализаторы под необходимые ему задачи, а технические специалисты магазина подскажут при выборе!

Источник статьи: http://supereyes.ru/articles/other/logicheskiy-analizator-kak-vybrat/

Логические анализаторы (19)

Логический анализатор — это электронный прибор, способный записывать и отображать последовательности цифровых сигналов. Незаменимый сервисный инструмент для цифровой техники и такой же нужный, как осциллограф при разработке и настройке аналоговых схем.

Полезные статьи

Как выбрать логический анализатор

Модель: LA-5034
Максимальная частота дискретизации: 500 МГц
Количество каналов: 34
Пропускная способность: 150 МГц
Встроенный частотомер

Логический анализатор — ближайший родственник осциллографа

Если вы задумали купить логический анализатор (ЛА, logic analyzer) — будьте уверены, что он значительно облегчит решение самых различных прикладных задач. С его помощью вы сможете осуществлять проектирование и отладку цифровых схем, в частности микропроцессорных систем, получив точные и достоверные данные о поведении исследуемой системы.

Логический анализатор – это многоканальный виртуальный прибор, необходимый для сбора и анализа потока цифровых последовательностей одновременно с нескольких каналов передачи. Логические анализаторы фиксируют последовательности нулей и единиц (логических уровней сигналов) и выполняют их визуализацию в виде временных диаграмм и таблиц состояний.

Применение ЛА целесообразно в том случае, когда необходимо просматривать одновременно большое количество цифровых сигналов и устанавливать их взаимосвязи.
Ключевыми характеристиками ЛА являются: число каналов (от 8 до 136 каналов), длина записи, способы синхронизации и запуска, формы представления данных.

Сегодня купить логический анализатор стало проще – сделайте это в нашем интернет-магазине «Суперайс». Мы рады предложить Вам популярные модели ЛА (logic analyzer), такие, как: KINGST LA1010 и LA2016, usb логические анализаторы Saleae Logic 16 и Saleae Logic 8, а также логический анализатор на микроконтроллере CY7C68013A.

Мы осуществляем доставку в любые города России — Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск, Екатеринбург, Воронеж, Владивосток, Краснодар, Брянск, Ростов-на-Дону, Нижний Новгород, Челябинск, Казань, Красноярск, Омск, Самара, Волгоград, Барнаул и другие. Отправляем EMS, почтой России, СДЭК, Деловыми линиями и другими транспортными компаниями. Доставка производится в максимально короткие сроки от 3000 рублей бесплатно. Оплата при получении.

Источник статьи: http://supereyes.ru/catalog/logicheskie_analizatory/