Das Programm für den Logikanalysator von Signalen an den Eingängen des COM-Ports. Schema, Beschreibung

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Das Programm zum Logikanalysator von Signalen an den Eingängen des COM-Ports. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Computer

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In der Amateurfunkpraxis besteht manchmal die Notwendigkeit, niederfrequente digitale Signale zu untersuchen. Die Anschaffung eines teuren Hardware-Logikanalysators oder eines Speicheroszilloskops für diesen Zweck ist in den meisten Fällen unpraktisch. Es reicht aus, die zu analysierenden Signale an die Eingänge des COM-Ports des Computers anzulegen und ein Programm auszuführen, das alle ihre Änderungen auf dem Monitorbildschirm anzeigt und die Informationen auf der Festplatte des Computers speichert.

Das vorgeschlagene Programm soll digitale Signale aufzeichnen und analysieren, die an den Eingängen des COM-Anschlusses des Computers empfangen werden. Es ist unter allen Betriebssystemen der Windows-Familie lauffähig, beginnend mit Windows 98. Der Computer muss über einen Prozessor von mindestens Pentium I mit einer Taktrate von 166 MHz und mindestens 128 MB RAM verfügen.

Das Programm ist in der integrierten Entwicklungsumgebung von Delphi 7 geschrieben und verwendet für den direkten Zugriff (unter Umgehung der Win-API) auf E / A-Ports den smPort-Treiber, der keine Installation erfordert. Dadurch konnte eine ziemlich hohe Genauigkeit bei der Messung von Zeitintervallen erreicht werden. Sweep-Modus - Warten für eine einzelne konfigurierbare Dauer, ausgelöst durch eine Änderung in einem oder mehreren Signalen.

Gleichzeitig werden die Signale an den vier Eingängen des Ports (CTS, DSR, RI und DCD) untersucht. Gleichzeitig ist es möglich, hohe logische Spannungspegel auf den Ausgangsleitungen der RTS- und DTR-Ports aufrechtzuerhalten, wodurch sie Geräte mit einem Stromverbrauch von bis zu 15 mA (pro Leitung) versorgen können. Zur Untersuchung von Signalen, deren Pegel sich von den an der RS232-Schnittstelle empfangenen unterscheiden, ist es notwendig, diese über entsprechende Anpassgeräte anzulegen.

Wichtigste technische Merkmale

Anzahl der Eingänge ........................4
Protokollebene. 1, V............+3...+25
Protokollebene. 0, V............+3...-25
Anzahl Steckdosen
untersuchte Geräte und
Sensoren................................2
Ausgangsspannung, V.........+12
Ausgangslaststrom, mA, nicht mehr als ........................15
Zeitintervall-Messfehler, %, nicht mehr,
mit ihrer Dauer, µs kleiner als 20 ....... nicht genormt
20 .......................... 50
100 ......................... 10
mehr als 1000......................1
Die maximale Frequenz des untersuchten Signals, kHz ................................ 180
Minimale Sweep-Dauer, ms ..........................1
Maximale Sweep-Dauer, s, bei Anzeige auf einer Skala
1:1 ........................0,5
1:20.........................10
1:100......................50

Angenommen, wir müssen ein diskretes Informationssignal untersuchen, das von einem seriellen Code auf einer Leitung übertragen und auf einer anderen von Taktimpulsen begleitet wird. Die Impulse sind kontinuierlich, und die Übertragung von Informationen erfolgt in unbekannten Zeitintervallen im Voraus.

Verbinden Sie die Informationsleitung mit dem DCD-Eingang (Pin 1 des Anschlusssteckers) und die Taktleitung mit dem RI-Eingang (Pin 9) und führen Sie das Programm Digital_Oscilloscope.exe aus. Wählen Sie im Feld „Einstellungen“ des sich öffnenden Fensters auf der Registerkarte „Port“ (Abb. 1) den Namen (COM1 oder COM2) des Ports aus, an dessen Eingängen die zu testenden Signale angelegt werden. In der Spalte "Adresse" wird die Standard-Basisadresse des ausgewählten Ports angezeigt. Bei Bedarf können Sie hier eine andere Adresse (im Hexadezimalformat) eingeben, indem Sie auf die Schaltfläche neben dem Adresswert klicken.

Das Programm für den Logikanalysator von Signalen an den Eingängen des COM-Ports
Fig. 1

In der entsprechenden Spalte geben wir die Dauer der Aufzeichnung von Signalen ("Erfassungszeit") an, die zur Lösung des Problems erforderlich ist. Bitte beachten Sie, dass nur die Momente der Pegeländerungen der untersuchten Signale aufgezeichnet werden und nicht ihre regulären Abtastwerte. Wenn Sie das Kontrollkästchen "TSC verwenden" aktivieren, können Sie die Zeit mit dem Hardware-Timer zählen, der in allen Prozessoren verfügbar ist, beginnend mit dem Pentium I, der mit einer höheren Taktfrequenz arbeitet, was die Genauigkeit der Zeitmessung erheblich verbessert. Lediglich auf veralteten Rechnern, deren Prozessoren keinen solchen Timer haben, muss darauf ungeprüft verzichtet werden.

Aktivieren Sie im Bereich „Trigger bei Signaländerung“ das Element DCD. Das heißt, die Aufzeichnung soll ab der ersten Änderung des logischen Pegels des Signals an diesem Eingang beginnen, was in diesem Fall dem Beginn der Informationsübertragung entspricht. Der Haken bei RTS im Panel „Hold-Signale“ bedeutet, dass am gleichnamigen Port-Ausgang die Spannung des High-Logik-Pegels gesetzt wird.

Nach dem Drücken der Bildschirmtaste „Capture“ über dem Feld „Settings“ wartet das Programm auf die angegebenen Änderungen der Eingangssignale. In diesem Modus wird der Hintergrund unter „Capture“ rot. Wenn die Triggerbedingung erfüllt ist (in diesem Fall ändert sich der Pegel am DCD-Eingang), beginnt die Aufzeichnung von Informationen im Computerspeicher und dauert für die während der Einrichtung festgelegte Zeit an. Wenn Sie aus irgendeinem Grund das Warten auf den Beginn der Aufnahme beenden oder diese vorzeitig beenden müssen, können Sie dies mit der Schaltfläche „Stopp“ auf dem Bildschirm tun.

Das Programm für den Logikanalysator von Signalen an den Eingängen des COM-Ports
Fig. 2

Am Ende der Aufzeichnung werden die Zeitdiagramme der Signale im Programmfenster angezeigt (Abb. 2). Auf der Registerkarte „Oszillogramme“ des Felds „Einstellungen“ können Sie im Bereich „Signale anzeigen“ bei Bedarf die Umkehrung einiger Signale einstellen, die Farbe jeder Kurve auswählen, die Anzeige unnötiger Signale ausschalten (dies beschleunigt die Anzeige von Diagrammen auf dem Bildschirm). Auf derselben Registerkarte können Sie den Anzeigemaßstab entlang der Zeitachse auswählen und das Maßstabsraster mit oder ohne Digitalisierung aktivieren.

Zur genauen Messung von Zeitintervallen sind im Diagrammfeld zwei Markierungen vorgesehen (vertikale Linien in roter und grüner Farbe). Sie können verschoben werden, indem Sie entweder mit der rechten oder linken Maustaste auf das Diagramm klicken oder die Schieberegler unter den Diagrammen verwenden. Die Position jedes Markers auf der Zeitachse und das Intervall zwischen ihnen werden numerisch rechts neben den Schiebereglern angezeigt.

Es sollte berücksichtigt werden, dass bei der Aufzeichnung einer sehr großen Informationsmenge und der Auswahl eines großen Maßstabs die RAM-Ressourcen des Computers erschöpft sein können, worüber eine Meldung auf dem Computerbildschirm angezeigt wird.

Das Programm wird am Department of Radio Electronics and Computer Engineering der Yelets State University zur Erforschung und Abstimmung von Infrarotempfängern und -sendern sowie (zusammen mit dem Hallsensor) als digitaler Tachometer verwendet.

Literatur

Pashix. Hardware-Programmierung: RS-232.
Teixeira S, Pacheco K. Delphi 5. Entwicklerhandbuch. - M.: Verlag „William“, 2000.
Microsoft Windows-SDK. - Microsoft Corporation, 1985-2007.

Das Logikanalysatorprogramm, einschließlich seines Delphi-Projekts und des smPort-Treibers, kann heruntergeladen werden daher.

Autor: V. Timofeev, Yelets, Region Lipezk; Veröffentlichung: radioradar.net

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