Il programma per l'analizzatore logico dei segnali agli ingressi della porta COM. Schema, descrizione

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Il programma per l'analizzatore logico dei segnali agli ingressi della porta COM. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Nella pratica radioamatoriale, a volte è necessario indagare sui segnali digitali a bassa frequenza. L'acquisto di un costoso analizzatore logico hardware o di un oscilloscopio a memoria per questo scopo è nella maggior parte dei casi impraticabile. È sufficiente applicare i segnali da analizzare agli ingressi della porta COM del computer ed eseguire un programma che visualizzerà tutte le loro modifiche sullo schermo del monitor e salverà le informazioni sull'hard disk del computer.

Il programma proposto è progettato per registrare e analizzare i segnali digitali ricevuti agli ingressi della porta COM del computer. Può funzionare con tutti i sistemi operativi della famiglia Windows, a partire da Windows 98. Il computer deve avere un processore almeno Pentium I con una velocità di clock di 166 MHz e almeno 128 MB di RAM.

Il programma è scritto nell'ambiente di sviluppo integrato Delphi 7. Per l'accesso diretto (bypassando l'API Win) alle porte I/O, utilizza il driver smPort che non richiede installazione. Ciò ha permesso di ottenere una precisione abbastanza elevata nella misurazione degli intervalli di tempo. Modalità Sweep - in attesa di un'unica durata configurabile, attivata da una modifica di uno o più segnali.

Contemporaneamente vengono esaminati i segnali sui quattro ingressi della porta (CTS, DSR, RI e DCD). Allo stesso tempo, è possibile mantenere alti livelli di tensione logica sulle linee di uscita delle porte RTS e DTR, che consente loro di alimentare dispositivi con un consumo di corrente fino a 15 mA (per linea). Per indagare segnali i cui livelli differiscono da quelli ricevuti nell'interfaccia RS232, è necessario applicarli attraverso gli appositi dispositivi di abbinamento.

Principali caratteristiche tecniche

Numero di ingressi ...................................4
livello di registro. 1, B............+3...+25
livello di registro. 0, V............+3...-25
Numero di prese di corrente
dispositivi in studio e
sensori .............................2
Tensione di uscita, V.........+12
Corrente di carico in uscita, mA, non più di ................................15
Errore di misurazione dell'intervallo di tempo, %, non di più,
con la loro durata, µs inferiore a 20 ....... non standardizzato
20.............50
100 ......................... 10
più di 1000......................1
La frequenza massima del segnale in studio, kHz ............................. 180
Durata minima della scansione, ms .............................1
Durata massima della scansione, s, quando visualizzata su una scala
1:1............................0,5
1:20 .............................10
1:100......................50

Supponiamo di dover indagare su un segnale informativo discreto trasmesso da un codice seriale su una linea e accompagnato da impulsi di clock su un'altra. Gli impulsi sono continui e la trasmissione delle informazioni avviene in anticipo a intervalli di tempo sconosciuti.

Collegare la linea delle informazioni all'ingresso DCD (pin 1 del connettore della porta) e la linea dell'orologio all'ingresso RI (pin 9) ed eseguire il programma Digital_Oscilloscope.exe. Nel campo "Impostazioni" della finestra che si apre, nella scheda "Porta" (Fig. 1), selezionare per nome (COM1 o COM2) la porta a cui applicare in ingresso i segnali in prova. La colonna "Indirizzo" visualizzerà l'indirizzo di base standard della porta selezionata. Se necessario, è possibile inserire qui un altro indirizzo (in formato esadecimale) premendo il pulsante accanto al valore dell'indirizzo.

Il programma per l'analizzatore logico dei segnali agli ingressi della porta COM
Fig. 1

Nell'apposita colonna indichiamo la durata della registrazione dei segnali ("Tempo di acquisizione"), necessaria per risolvere il problema. Si noti che vengono registrati solo i momenti di variazione dei livelli dei segnali studiati e non i loro campioni regolari. Selezionando la casella "Usa TSC" è possibile contare il tempo utilizzando il timer hardware disponibile in tutti i processori, a partire dal Pentium I, che opera a una frequenza di clock più elevata, il che migliora notevolmente la precisione della misurazione del tempo. Questo deve essere abbandonato, deselezionato, solo su computer obsoleti i cui processori non dispongono di tale timer.

Nel pannello "Trigger on signal change", controllare la voce DCD. Ciò significa che la registrazione deve partire dalla prima variazione del livello logico del segnale a questo ingresso, che in questo caso corrisponde all'inizio del trasferimento dell'informazione. La voce RTS spuntata nel pannello "Segnali di attesa" significa che la tensione del livello logico alto sarà impostata sull'uscita della porta omonima.

Dopo aver premuto il pulsante sullo schermo "Cattura", situato sopra il campo "Impostazioni", il programma procederà all'attesa delle modifiche specificate nei segnali di ingresso. In questa modalità, lo sfondo in "Cattura" diventerà rosso. Quando la condizione di trigger è soddisfatta (in questo caso, il livello cambia all'ingresso DCD), la registrazione delle informazioni nella memoria del computer inizierà e continuerà per il tempo specificato durante l'impostazione. Se per qualsiasi motivo è necessario interrompere l'attesa dell'inizio della registrazione o terminarla in anticipo, è possibile farlo utilizzando il pulsante "Stop" sullo schermo.

Il programma per l'analizzatore logico dei segnali agli ingressi della porta COM
Fig. 2

Al termine della registrazione, nella finestra del programma verranno visualizzati i diagrammi temporali dei segnali (Fig. 2). Andando nella scheda "Oscillogrammi" del campo "Impostazioni", è possibile utilizzare il pannello "Mostra segnali" per impostare l'inversione di alcuni segnali, se necessario selezionare il colore di ciascuna curva, disattivare la visualizzazione dei segnali non necessari ( questo velocizzerà la visualizzazione dei diagrammi sullo schermo). Nella stessa scheda è possibile selezionare la scala di visualizzazione lungo l'asse del tempo, abilitare la griglia della scala con o senza digitalizzazione.

Per una misurazione accurata degli intervalli di tempo, nel campo grafico sono forniti due indicatori (linee verticali di colore rosso e verde). Possono essere spostati facendo clic con il pulsante destro o sinistro del mouse sul diagramma o utilizzando i cursori sotto i diagrammi. La posizione di ciascun marker sull'asse del tempo e l'intervallo tra di essi vengono visualizzati numericamente a destra dei cursori.

Va tenuto presente che quando si registra una quantità molto grande di informazioni e si sceglie una grande scala, le risorse RAM del computer potrebbero essere esaurite, di cui verrà visualizzato un messaggio sullo schermo del computer.

Il programma viene utilizzato presso il Dipartimento di radioelettronica e ingegneria informatica dell'Università statale di Yelets per la ricerca e la regolazione di ricevitori e trasmettitori a infrarossi e anche (insieme al sensore Hall) come contagiri digitale.

Letteratura

Pashix. Programmazione hardware: RS-232.
Teixeira S, Pacheco K. Delphi 5. Guida per sviluppatori. - M.: Casa editrice "William", 2000.
Microsoft Windows SDK. -Microsoft Corporation, 1985-2007.

È possibile scaricare il programma dell'analizzatore logico, incluso il suo progetto Delphi e il driver smPort quindi.

Autore: V. Timofeev, Yelets, regione di Lipetsk; Pubblicazione: radioradar.net

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