Logic Analyzer

Hallo PICture,
ich sagte ja schon, lass dich nicht aus der Ruhe bringen.
Wenn ich keine Ideeen mehr habe bin ich vermutlich tot. :-$
Den LA werde ich auch erst mal so bauen wie du ihn zum laufen bekommst.

Ringpuffer: Für einen LA mit Post-Mortem Debugging kann ich mir das mit einem externen RAM gut vorstellen.
(62256, 32Kx8 S-RAM 70ns SO28 SMD kostet €1,80 bei Segor)
Der PIC brauch dann die Daten nicht selber zu speichern. Der externe Aufwand steigt aber an. Da wäre ja noch weitere Elektronik notwendig um dann die Daten mit dem PIC auszulesen und für das Display aufzubereiten. Für den Trigger noch einen Komperator und wer weis was noch. :(

Hallo Vogon!

Ich möchte zuerst die Grundhardware des LA´s aufbauen und die Software dazu komplett schreiben.

Weil ich Deine Idee mit dem Post -Mortem Debugging sehr nutzlich finde, wird sie auch in dem LA optional möglich. Ich möchte die Eigangssignale nicht direkt (so wie in der einfachster Version) mit den Eingängen des PIC´s verbinden, sondern dazwischen ein FIFO Register schalten. Wenn ich den FIFO mit gleicher Frequenz, mit der die Eingangsdaten in den RAM des PIC´s eigelesen werden, takte, dann kann ich so viel Samples vor dem Triggerflanke einlesen, wie lang dieser FIFO ist, minus Anzahl Takten die der PIC braucht, um nach der Erkennung der Triggeflanke mit der Speicherung anzufangen.

Der FIFO funktioniert doch genauso wie ein Ringpuffer, oder ?
Der Unterschied ist nur, das im Ringpuffer bewegt sich der Zeiger auf die momentan mit Daten geschriebene/gelesene Speicherstelle und in FIFO bewegen sich Die Daten selbst. Deswegen ist das einfachste Lösung und die Software ist gleich, weil dem PIC egal ist, was er einliest.

Um den EEPROM des PIC´s (256 Bytes) zu nutzen, möchte ich 500 Samples mit allen Parametern, mit denen sie "aufgenommen" wurden, in EEPROM abspeichern (für spätere Analyse oder eine Übertragung in einen PC).

Hier im Code habe ich versucht das mit dem FIFO zu erklären.

MfG

Code:

---

            Wenn das Sample S0 entspicht dem Moment in dem
            die Triggerflanke auftritt

            S ->PIC (ohne FIFO)
            0
            A
            |
      Triggerflanke
            |          FIFO
            V  .-----------------------.
            S->| S  S  S  S  S  S  S  S|->PIC
            0  |-1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8|
              '-----------------------'

            und der PIC erst nach z.B. 4 Systemtakten fängt mit
            ablegen der Samples im RAM an:

            S ->PIC (ohne FIFO)
            4
            A
            |
      ab da werden die Samples gespeichert
                                      |
                      FIFO          V
              .-----------------------.
            S->| S  S  S  S  S  S  S  S|->PIC
            4  | 3  2  1  0 -1 -2 -3 -4|
              '-----------------------'
                          A
                          |
                    Triggerflanke

---

Hallo PICture.
Mit dem FIFO ist es sehr einfach zu bauen. Mit dem RAM steigt, wie gesagt, der Aufwand erheblich an, hat dann aber Zugriff auf einen grossen Speicher.
Für Spezialanwendungen gibt es aber auch Kombinationen, zB Videospeicher oder Dualportram.

Hallo!

Um die 5MHz Abtastfrequenz zu erreichen (beim 10 MHz Systemtakt, also 40 MHz Oscillatorfrequenz) kann ich nur den PORTA in den RAM übertragen und erst ab 2,5 MHz runter kann ich noch die Abtastfrequenz mit dem PIC generieren. Deswegen ist es noch für die Version mit FIFO einen "Umschalter" zwischen 5 MHz und den allen anderen Abtastfrequenzen, die der PIC schon generieren kann, anzuwenden. Das ist am einfachsten mit einem 74HC00 zu realisieren. Natürlich wenn man mit max. 2,5 MHz Abtastfrequenz zufrieden ist, braucht man den IC nicht.
Hier die Version, wo FCK ein Takt für den FIFO Register ist. Auf dem Pin 26 werden die Abtastfrequenzen ab 2,5 MHz generiert und der Pin 25 wird umschalten zwischen denen und 5 MHz (10 MHz/2).

P.S. Ich habe ein FIFO Register mit 256x4 bit vorgesehen (4xHCT7731).

MfG

Code:

---


                                              4 __
                  .---------.      1 __  /----|  | 6
                  |1      28|-<SLP +-|  |3|    |& |o-+
          I      |        |      | |& |o/ /--|__|  |9 __
            D0 >-|2      27|->CTR +-|__|  |  5      +-|  |8
          n      |        |      |2      | 12 __    |& |o->FCK
            D1 >-|3      26|------+-------|---|  |11 -|__|
          p      |        |              |  |& |o-/10
            D2 >-|4      25|--------------|---|__|
          u      |        |PARAM.  o    | 13
            D3 >-|5      24|----o----    |    IC5
          t      |        |    o  o-\  |  74HC00
                +-|6      23|-o----    |  |
                | |        |MENÜ o----+  |
    /---+-\    +-|7      22|-o        |  |
  C |/  | |      |        | ----o----+  |
  ---  C |  GND -|8      21|-oMausrad |  |
  ---  C |      |        |        ===  |
  /|  C \-------|9      20|- VCC    GND  |
  V |  | L      |        |              |
    +---+---------|10    19|- GND        |
    |33p||32768 Hz|        |              |
    | /-||--|-----|11    18|              |
    | | || _-_    |        |              |
    | |  |___|/--|12    17|              |
    | | ||  - /  |        |    VCC      |
    | o-||--|/CK<-|13    16|->E2  +      |
    | | ||        |        |      |      |
    |===33p  DT<-|14    15|->E1  +14    |
    |GND          '---------'      |\.---. |
    |            IC0 PIC18F252    |1|  |-/ IC3/1
    \------------------------------|-|  |12 74HC73
                                  +-|  |
            LA  PIC FIFO          |3'-o-'
                                  \--/2

---

Hallo!

Vor dem Schreiben der Software möchte ich meine Idee der Triggerung zuerst vorstellen, weil vielleicht lässt sich das noch einfacher machen.

Im Code habe ich versucht es darzustellen.

Ich bin sehr dankbar für Eure Meinungen!

MfG

Code:

---

                            _
      Angenommen es wurde _|  Flanke gewählt

      XS  _|_|_|_|_|__________|____________________________|_|_|
            __  __            ___                          ____
      SLP _|  L|  L|__________|  L________________________|
          ______________________________________________________
      TRC    |  |              |

      BTF ___|___|___|___|___|___|___|___|___|___|___|___|___|__
      Zähler  0  0  1  2  3    0  1  2  3  4          A
 eingestellt 4  4  4  4  4  4  4  4  4  4          |
                                                A        ab da
                                                |        speichern
                                              ab da auf
                                              Flanke warten

      Erklärung den Symbolen

      XS - Externe Synchronisation

      SLP - Flanke (Slope)

      TRC - Trigger Löschen (Trigger clear)

      BTF - PIC Befehl, der SLP testet

      Zähler - wird - gelöscht, wenn SLP während BTF=1
                    - erhöht,  wenn SLP während BTF=0

      eingestellt - Wert mit Mausrad eingestellt

---

Hallo!

Ich habe versucht das Menü, so einfach, wie möglich zu gestalten, da ich nur ein "Fenster" 32x20 Pixel (4x5 Zeichen) zur Verfügung habe. In der untersten Zeile wird die aktuelle Funktion gezeigt.

Mit "Menü" Schalter wird die unterste Zeile invers dargestellt, mit Mausrad die gewünschte Funktion gewählt, und die Wahl mit dem "Menu" Schalter bestätigt. Danach wird die Funktion normal gezeigt.

Der mit Maurad eintellbader Parameter wird mit dem Schalter "Param" gewählt und invers dargestellt.

Ich bin, wie immer, sehr dankbar für Eure Vorschläge, wie man das noch einfacher machen kann.

MfG

Code:

---


  Vorläufiges Menü (kann sich noch ändern)
  .-----.
  |XXXXX|<- gemessener Parameter (wird nur angezeigt)
  |XXXXX|<-\ mit Param
  |XXXXX|<-/ Schalter wählbar
  |XXXXX|<- aktuelle Funktion, mit Mausrad wählbar
  '-----'

  Beispiele
  .-----.    .-----.    .-----.    .-----.    .-----.
  |SCAN |    |SCAN |    |TIME |    |SCAN |    |SCAN |
  |FRQ  |    |    |    |REF  |    |    |    |    |
  |DEL  |    |ADR  |    |REL  |    |X    |    |    |
  |REC  |    |VIEW |    |MEAS |    |SAVE |    |CALL |
  '-----'    '-----'    '-----'    '-----'    '-----'

  Erklärung der Symbole:

  SCAN - Abtastfrequenz
  FRQ  - Abtastfrequenzbereich (0 bis 15)
  DEL  - Verzögerung, nach der die Triggerflanke Aufnahme startet (0
bis 255)
  ADR  - Adresse des ersten linken Samples auf dem Display (0 bis 900)
  TIME - gemessene Zeit zwischen REL und REF
  REF  - Adresse des Samples, das als Referenz markiert wird (0 bis
999)
  REL  - Adresse des Samples, dassen Zeitdifferenz zu REF gemessen
wird (0 bis 999)
  X    - Kanalnummer unter dessen gespeichert wird

  REC  - Aufnehmen (Record) (Input->RAM->Display)
  VIEW - Betrachten (RAM->Display)
  MEAS - Messen (Measure) (RAM->Display)
  SAVE - Speichern (RAM->EEPROM)

---

Hallo!

Ich schreibe jetzt Software für die einfachste Version des LAs. Wegen zu niedriger Stabilität des Uhrenquarzes für Timer1 mit dem internem Oscillator musste ich leider einen externen Oscillator zuschalten. Um Zeit zu sparen werde ich ab jetzt nur die im Code vorgestellte Hardware aktualisieren. Mein ICSP Anschluss ist dokumentiert unter:

https://www.roboternetz.de/phpBB2/ze...13619&start=22

Weil ich den LA nur für logic Schaltungen benutzen werde, aus denen er mit Betriebspannung versorgt wird, verzichte ich auf die schutzende Ri und Di, und werde nur Rd als pull-down anwenden. Er wird auch keine Buchse für +5V Versorgungspannung, nur ein Kabel mit Klemmprüfspitzen haben.

Ich bin sehr dankbar für jede Idee, die zum Verbesserung des LAs beiträgt.

Abgeschlossenes Projekt des LAs werde ich als "Logic Analyzer" im Forum "Weitere Projekte und Bauanleitungen" posten.

MfG

Code:

---

  Vorläufiges Menü (kann sich noch ändern)
  .-----.
  |XXXXX|<- gemessener/eingestellter Parameter (wird angezeigt)
  |XXXXX|<-\ mit Param Schalter wählbar
  |XXXXX|<-/ und mit Mausrad einstellbar
  |XXXXX|<- aktuelle Funktion, mit Mausrad wählbar
  '-----'
  Beispiele
  .-----.  .-----.  .-----.  .-----.  .-----.  .-----.  .-----.  .-----.
  |SCANA|  |SCANL|  |SCANL|  |TIMEL|  |    |  |SCANA|  |SCANL|  |SCANL|
  |F XX |  |    |  |  VV|  |RXXXX|  |    |  |F XX |  |    |  |    |
  |T XXX|  |    |  |A XXX|  |MXXXX|  |    |  |CT OT|  |A XXX|  |A XXX|
  |SET  |  |REC D|  |VIEW |  |MEAS |  |EDIT |  |GEN  |  |SAVED|  |CALLD|
  '-----'  '-----'  '-----'  '-----'  '-----'  '-----'  '-----'  '-----'
  Erklärung der Symbole:
  SCANA- aktuelle Abtastfrequenz (Mit dem Drehko Cv einstellbar)
  SCANL- zuletzt beim SET eingestellte Scanfrequenz       
  TIMEL- gemessene Zeit zwischen R und M (0,2µs/pixel-13ms/pixel)
  F    - Abtastfrequenzbereich (0=max. 5MHz bis 15=min. 75Hz)
  T    - Zeit, nach der gewählte Flanke die Aufnahme startet (0-255)
  A    - Adresse des ersten linken Samples auf dem Display (0-923)
  R    - Adresse des Samples, das als Referenz markiert wird (0-1023)
  M    - Adresse des Samples, dassen Zeitdifferenz zu R gemessen wird
  V        - Zeiger der Geschwindigkeit des Bildschiebens mit dem Mausrad,
          links=schneller (x10), mit dem Param Schalter wählbar       
  D    - Ausgeführt (done)
  CT        - (continuous) kontinuerlich (in endloser Schleife) generieren
  OT        - (one time) einmalig generieren nach dem Drücken der Taste
       
  SET        - Einstellen der Scanfrequenz und Triggerung (nur 100 Samples)
  REC  - Aufnehmen (Record) (Input->RAM->Display)
  VIEW - Betrachten (RAM->Display)
  MEAS - Messen (Measure) (RAM->Display)
  EDIT        - Logic Signale editieren (Mausrad und Taste->RAM->Display)
  GEN        - Logic Signale (aufgenommene/editierte) ausgeben (RAM->Output)
  SAVE - Speichern (RAM->EEPROM)
  CALL - Abrufen (EEPROM->RAM->Display)
...........................................................................................................
        K7 >----p--------------------------------> D7  z
    B
        K6 >----p--------------------------------> D6

        K5 >----p--------------------------------> D5  u
    u
        K4 >----p--------------------------------> D4

        K3 >----p--------------------------------> D3  m
    c
        K2 >----p--------------------------------> D2

        K1 >----p--------------------------------> D1
    h
        K0 >----p--------------------------------> D0  P
                                    VCC
                                      +
    s                            IC1  |
                              74HC86 +--\ 4            I
                                  __  |2.-o-.5
        XS >----p---------------|EX| +-|  |----> SLP
    e                            |OR|---|  |
                        +-----+-|__|  3'-o-'
        GND >-+    _    |  _ |          \-----< CTR  C
              |      |_  o _| .-.
            ===      \      | |Rs      IC2/1
            GND        \    | |10k      74HC74
                        o    '-'
                        |    |
                        ===    +
                        GND  VCC


            ----p----  =  ----+----
                              |
                              .-.
                              | |Rd
                              | |
                              '-'1M
                              |
                              ===
    LA Input/Output          GND
...........................................................................................................
                              VCC
                              +
                          ___  |
                      +-|___|-+
                      |  10k  |
      Mausrad o--------+--------------> MW0
        +-o--__                |            z
        |    o--------+--------------> MW1
        |              |  ___  |
        |              +-|___|-+
        |                10k  |            u
        |                      |
        |                ___  |
        | Menü        +-|___|-+
        |  _/        |  10k  |            m
        +-o/  o--------+--------------> MEN
        |                      |
        |                ___  |
        | Param.      +-|___|-+
        |  _/        |  10k  |
        +-o/  o------ -+--------------> PAR
        |                      |            P
        |                ___  |
        |  E          +-|___|-+
        |  ---    ___  |  10k  |
        +--o o---|___|-+--------------> _CK  I
        |        1k          |
        |                ___  |
        |  S          +-|___|-+
        |  ---    ___  |  10k                C
        +--o o---|___|-+--------------> _DT
        |        1k
      ===
      GND      LA Schalter
...........................................................................................................

      VCC                  7 ICSP Buchse  3 2 5 4      1  9      8
                            V              V V V V      V  V      V
      +  Rm    Dm          |              | | | |      === |      |
      |  ___              | .---------.  | | | |      GND |      |
      +-|___|-->|----------+-|1      28|-------/ \-< D7    |      |
          10k                |        |  | |          I  |      |
                      S MW0 >-|2      27|---/ \-----< D6 n  |      |
                      c      |        |                p  |      |
                      h MW1 >-|3      26|-----------< D5 u  |      |
                      a      |        |                t  |      |
                      l MEN >-|4      25|-----------< D4    |      |
                      t      |        |                /  |      |
                      e PAR >-|5      24|-----------< D3    |      |
  Fosc=5-10MHz      r      |        |                O  |  T  |
  +----+----+--+            |---+  23|-----------< D2 u  |    |/
  |  T |  A |  |            |  |    |                t  |  +-|
30p| /  | /  C| |            -|7  |  22|-----------< D1 p  |  | |<
  ---  ---  C| |            |  |    |                u  | .-.  |
Ct---  ---Cv C| |            |---+  21|-----------< D0 t  | | |Rs|
 / |  / |    | L|            |  |    |                    | | |1k|
  +----+----+  +-------------|9  |  20|--------------------+ '-'  |
 ~10p  5-70p |10µH            |  |    |                      |  |
            +----------------|10 +-----|-----------+-----------+  |
      Ro 2M___                |        |          |          |  |
        +-|___|-+-------------|11    18|-        ===          |  |
  Co||  |  __  |            |        |          GND          |  |
 +--||--+-|EX|  |            -|12    17|-                      |  |
 |8p||    |OR|o-+            |        |                      |  |
 |    VCC-|__|  |        _CK<-|13    16|-> CTR                V  V
 |  _    .--.  | Display    | Display |                      A  A
 |  | |  |EX|--+    &  _DT<-|14    15|-< SLP                0V +3-6V
 +-|| ||-o|OR|    Schalter    '---------'            von analisierter
    |_|  '--'                IC0 PIC18F252              Schaltung
 32768 Hz IC1 74HC86
                                    LA PIC 8
...........................................................................................................
  .-----------------------------------------------.VCC
  |  Grafik Display 64x128 pixel                  | +
  |                                              | |
  |  HP12542R-DYO                                |.-
  |                  1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2|| |
  |1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4|| |10k
  '-----------------------------------------------''-'
  |    |  | |  | | | | | | | | | |  | | |      |
  |    === ===|  | | | | | | | | |===  |===\------+
  |    GND GND|  | | | | | | | | |GND  |GND      |
  +---------+-/  | | | | | | | | |    /          ---
            | /---+ | | | | | | | |  /          --- µ1
            | | +---+ | | | | | | |  /            |
        VCC | | | +---+ | | | | | | /            ===
          +  | | | | +---+ | | | | || VCC          GND
          |  | | | | |    | | | | ||  +
          +--+---------+ +-------------|-------+
            | | | | | | | | | | | ||  |74HC74 |
            .----------o--.| | | | ||+-+-+    |
            |1 1 1 1 1 9 8|| | | | |||  4|    |
            |4 3 2 1 0    || | | | |||5.-o-.2  |
            |)            || | | | +---|  |---+------<CK
            |    74HC164 || | | |  || |  |-+ |
            |1 2 3 4 5 6 7|| | | |  || '-o-'3| |
            '-------------'| | | |  ||  1|  | |
            | | | | | | | | | | |  |+---+  +--------<DT
            +-+ | | | |===| | | |  || 10| 12| |
              | | | | |GND| | | |  ||9.-o-. | |
              | | | | +---+ | | |  +--|  |-+ |
              | | | +-------+ | |  || |  |---+
              | | +-----------+ |  || '-o-'11
              | +---------------+  || 13|
              +-------------------/  \--+
                    LA Display

---

Hallo!

Ich habe jetzt ein Problem, weil ich keinen geeigneten Signalgenerator habe, mit dem ich die Triggerung für LA entwickeln und testen kann. Deswegen habe ich mich entschieden, einen zweiten LA (nur Generatorteil) aufzubauen. Weil ich kein zweites Grafikdisplay habe, habe ich mir den günstigen Hyundai HP12542R-DYO (64x128 pixel) beim Pollin gekauft. Weil den kann ich mit nur 2-pin vom PIC ansteuern, überlege ich gerade ob der LA nicht vielleicht ein bischen grösser machen und auf 8 Kanäle erweitern. Schaltplan für das Display ist in:

https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=20277

Ich würde mich sehr freuen, wenn ich Eure Meinungen dazu kennen darf.

MfG

Hallo!

Nach dem Testen der Ansteuerung des Hyundai Displays, habe ich mich entgültig für ihm entschieden. Es scheint mir zu aufwendig zwei eigentlich softwaremässig gleiche LAs mit verschiedenen Displays zu programmieren. Die bisherige Software (z.Z. ca. 24kB ASM) braucht nur bei der Displayausgabe geändert werden, was ziemlich einfach ist. Die Erweiterung auf 8 Kanäle braucht keine Softwareänderung.

Ausser Displayhardware (zusätzlich 74HC74) und Pinzuweisung vom PIC, sind keine Änderungen vorgesehen.

Mit dem bisherigen Display habe ich angefangen, weil nur das ich am Anfang gehabt habe. Es ist aber nicht mehr beschaffbar, also uninteressant geworden. Dagegen die Hyundai Displays gibt´s beim Pollin (hoffentlich) immer noch.

Meine letzte Idee, die ich verwirklichen will:
- für I²C Bus und RS232 Analyse sind nur 2 Kanäle notwendig
- für SPI u.ä. nur 3-4 Kanäle
- max. hat der LA 8 Kanäle
Die anzahl der dargestellten Kanäle wird im Menü wählbar und um die Lesbarkeit der aufgezeichneten Signale zu verbessern, wird die Amplitude eines Kanals für weniger angezeigten Kanäle grösser, so das immer ganze höhe des Bildschirmes genutzt wird.

Die Hardware habe ich schon aktualisiert, das Menü werde ich erst am Ende des Projekts aktuallisieren, da es "Softsache" ist. Der Taster "T" wird u.a. eine Start/Stop Funktion bei dem Logic Generator haben. Genau weiss ich noch nicht.

Übrigens, es wird mit dem Logic Generator ein Logic Tester und nicht nur Logic Analyser, vielleicht sollte ich ihn umbenennen ?

MfG

Hallo!

Ich habe diesen Tread ausgegraben, weil ich schon fast am Ende mit der Entwicklung bin. Damit der LA nutzlich wird, möchte ich, vor allem Leute die mit LA schon gearbeitet haben, nochmal um aus der Praxis stammende Erfahrungen bitten.

Bisher habe ich um 30kB in ASM programmiert und mir bleiben nur noch ca. 2 kB Flasch speicher frei. Ich musste schon ein paar mal das ganze umprogrammieren, weil der Flasch für alles, was ich realisieren wollte, nicht ausgereicht hat. Aus diesem Grund habe ich die Triggerung der Aufnahme hardwaremässig realisiert.

Jetzt habe ich mich entschieden das ganze (hoffentlich) zum letzten mal neu zu programmieren.

Meine letzte Idee ist den LA zum langzeitigen Testen der Schaltungen zu nutzen, um die ewentuell auftretende Differenzen (Fehlfunktionen) fest zu stellen (quasi: Post-Mortem Debugging). Dafür möchte ich die aufgenommene 1024 Samples im Flasch speichern und wieder 1024 Samples aufnehmen. Danach sollten die frisch aufgenommene Samples mit den zuletzt gespeicherten verglichen werden und bei einem Unterschied die letzte Aufnahme im Flasch gespeichert und weiteres Aufnehmen beendet werden. Somit hat man in Flasch zwei mal 1024 Samples, die man sich anschauen kan. Die Unterschiede werden markiert.

Ich würde mich sehr freuen auf Ihre hilfreiche Beiträge, die mir helfen den LA optimal zu gestalten. 8-[

MfG