Радиолоцман Электроника en
расширенный поиск +
  

20-05-2012

Многоканальный логический анализатор. Часть 2 - Прошивка ПЛИС, программное обеспечение для ПК

Часть 1 - Характеристики и схемотехника

Программное обеспечение для ПЛИС написано на языке проектирования VHDL (Very High Speed Integrated Circuits Hardware Description Language). Бесплатные инструменты разработки предоставляются производителем ПЛИС компанией Xilinx, к примеру ISE WebPACK и ModelSim XE.

Несмотря на то, что в аппаратной части анализатора используется ПЛИС XC95288XL, которая является самой крупной из семейства XL, ее ресурсов и внутренних логических элементов для реализации полнофункционального прибора не хватает.  Поэтому было разработано несколько вариантов прошивки. На данный момент доступны следующие:

Timeanalysis (1.x)

Наиболее часто используемый режим работы, в котором выборки осуществляются по каждому импульсу тактового сигнала. В этом режиме все 32 канала могут обрабатываться одновременно. Прошивка, документация по настройке и работе прибора в этом режиме доступны для скачивания в секции загрузок.

Stateanalysis (2.x)

В этом режиме шина данных памяти разделена на две части. Младшие биты шины (биты 0 – 15) используются для регистрации выборок, а старшие биты (биты 16 – 31) для регистрации метки времени. Выборка сохраняется только, если она отличается от предыдущей.  Метка времени затем поможет определить количество тактовых импульсов, прошедших с момента прошлого изменения данных. Такой способ дает своего рода RLE компрессию данных и позволяет расширить время измерения для медленно меняющихся сигналов. Недостатком данного режима работы является лишь 16 одновременно обрабатываемых входных каналов. Прошивка, документация по настройке и работе прибора в этом режиме доступны для скачивания в секции загрузок.

LED tester

LED – tester это простая программа для быстрой проверки функционирования аппаратной части логического анализатора. Программа реализует 26-битный счетчик с выходами, управляющими светодиодами статуса. При программировании ПЛИС данной прошивкой пользователь увидит мигание светодиодов D3, D4, D5.

Процесс программирования ПЛИС.

Перед использованием логического анализатора в ПЛИС должна быть загружена соответствующая прошивка. Мы рассмотрим процесс программирования с использованием программы iMPACT (часть ISE WebPACK) и программатора Xilinx LPT JTAG (Parallel Download Cable III), схема которого доступна в разделе загрузок.

Следует заметить, что на схеме коннектор K6 (JTAG) указан, на печатной плате этот коннектор установлен, однако печатные проводники на плате к нему не подходят. Необходимо добавить эти сигнальные линии к коннектору на печатной плате с помощью соединительных проводов (см. рисунок ниже).

Вид печатной платы логического анализатора

  1. Подключаем к интерфейсу JTAG логического анализатора программатор и включаем питание логического анализатора.
  2. Запускаем программу iMPACT (Start -> Programs -> Xilinx ISE -> Accessories -> iMPACT).
  3. Выбираем опцию «Configure Device» (Конфигурирование устройства) и нажимаем кнопку Next.
  4. Выбираем режим «Boundary-Scan» и нажимаем кнопку Next.
  5. Выбираем опцию «Automatically connect to cable…», нажимаем кнопку Next.
  6. Программатор теперь должен определить ПЛИС, о чем свидетельствует появившаяся картинка с изображением чипа. Кликаем правой кнопкой на чипе и выбираем «Assign New Configuration File», в появившемся диалоговом окне выбираем соответствующий файл *.jed (в архиве с прошивкой) и нажимаем кнопку Open.
  7. Кликаем правой кнопкой на чипе, выбираем «Program…», в следующем окне должны быть включены опции «Erase Before Programming» и «Verify» и жмем OK.
  8. Если все правильно собрано и подключено, микросхема ПЛИС будет запрограммирована.

Программное обеспечение для ПК

Приложение
Вид окна
Краткое описание
wx miniLA
Полностью мультиплатформенное приложение с графическим пользовательским интерфейсом, построено с использованием кросс-платформенной библиотеки wxWidgets.
Версия: 0.7.
Поддерживаемая версия прошивки ПЛИС: 1.7
minila win 0.x
Завершенное приложение для ОС Windows поддерживающее коммуникацию с логическим анализатором (по LPT и USB), все режимы синхронизации, просмотр формы сигналов и текста, декодирование протоколов (RS232, I2C, SPI, PWM) и др.
Версия: 0.6.5
Поддерживаемая версия прошивки ПЛИС: 1.7, 2.2
minila dos GUI
DOS программа для просмотра в графической форме данных, переданных логическим анализатором.
Версия: 0.9
Утилиты
Utilities
Набор различных утилит под Windows/DOS, Linux. В состав входит отдельный конвертер BIN-VCD и декодеры протоколов RS232, SPI, I2C.
Версия: 0.2
Приложения не получившие дальнейшего развития
minila win 1.X
Приложение с графическим пользовательским интерфейсом под ОС Windows. Разработана на основе ранней версии приложения minila_win (версия 0.1) с расчетом на поддержку плагинов.
Последняя версия (не стабильная): 1.5.5
Поддерживаемая версия прошивки ПЛИС: 1.5.3
minila linux
Приложение-граббер, запускаемое с командной строки Linux. Поддерживает всю функциональность логического анализатора, выходной файл в формате BIN или VCD с поддержкой собственного определения сигналов и шин. Поддерживается только LPT интерфейс.
Версия: 0.3
Поддерживаемая версия прошивки ПЛИС: 1.6, 2.1
test win
Очень простое приложение, написанное на Delphi и предназначенное для отладки коммуникации между логическим анализатором и ПК по параллельному порту.
Версия: 1.1.1
Поддерживаемая версия прошивки ПЛИС: 1.6, 2.1
Сторонние приложения
gtkWave
Приложение с графическим пользовательским интерфейсом для ОС Winows и Linux, разработанное с использованием набора инструментов GTK+. Предназначено для просмотра формы сигналов, записанных в формате VCD/EVCD/LXT/Synopsis.

Загрузки

Схема и рекомендации по сборке кабеля Parallel Download Cable III – скачать
Прошивки ПЛИС (Timeanalysis (1.x), Stateanalysis (2.x), LED tester) – скачать
Прошивка EEPROM 93LC56 для варианта логического анализатора с USB интерфейсом – скачать
Приложения для ПК, указанные в таблице, и исходные коды – скачать
Документация по коммуникационному протоколу логического анализатора (прошивка Timeanalysis 1.x) – скачать
Документация по коммуникационному протоколу логического анализатора (прошивка Stateanalysis 2.x) – скачать

minila.sourceforge.net

Перевод: Vadim по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Simple and Cheap Logic Analyzer. Part 2 - Firmware and Software

Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя
Рекомендуемые публикации по теме:
Схемы  »
Многоканальный логический анализатор. Часть 1 - Характеристики и схемотехника
Форум  »
Базис. Логическое выражение и таблица истинности для логической операции 3 ИЛИ-НЕ
Новости  »
Расширение возможностей логического анализатора АКИП-9104
Новости  »
Новые малогабаритные безштырьковые пробники для логических анализаторов от компании Tektronix
Форум  »
Логический анализатор Scanalogic

При перепечатке материалов с сайта прямая ссылка на РадиоЛоцман обязательна.

Приглашаем авторов статей и переводов к публикации материалов на страницах сайта.

Срезы ↓
Датчики влажности и температуры ДВТ-03
Цена: от 3 168 руб.
Доставка: Россия и страны СНГ
DIY настольный 3D принтер
Цена: 163 $ (9500 руб.)
Промо-акция, последняя скидка
Очки с подсветкой и сменными окулярами
Цена: от 8 $ (477 руб.)
Бесплатная доставка: Весь мир
радиолоцман вконтакте радиолоцман одноклассники радиолоцман facebook радиолоцман twitter радиолоцман google плюс