Miniware MiniDSO LA104 Портативный четырехканальный логический анализатор

Технические характеристики

• Производитель: MINIWARE
• Модель: MiniDSO LA104 e-Design
• Частота дискретизации: 100 мегавыборок в секунду (100 Мб/с)
• Максимальная частота импульсов: 100 МГц
• Минимальная длина импульса: 10 нс
• Горизонтальная развёртка: 10 нс/деление - 0.5 мс/деление
• Синхронизация (с комбинированием условий):
• по активным каналам
• по переднему/заднему фронтам
• по совпадению/несовпадению заданной ширины импульса с уровнем напряжения, бóльшим или меньшим порогового значения
• Уровень порогового напряжения: +1.2...+3В
• Настраиваемые маркеры с автоматическим измерением характеристик выбранного участка сигнала
• Анализ протоколов: SPI, I2C, UART
• Декодирование данных: Ascii-символы, шестнадцатиричные HEX, десятичные DEC
• Встроенный программируемый 2-канальный ШИМ-генератор
• Модулируемая частота: 1кГц...1МГц
• Скважность: 10%...90%
• Размах амплитуды: 3В
• Шаг перенастройки: 1-2-5
• Формат сохранения временных областей: BMP, CSV
• 10-контактный интерфейс
  
  • Каналов измерения на входе: 4
  • Диапазон напряжений: 0...+5В
  • Импеданс: 1 МОм
  • Программируемых каналов на выходе: 4
  • Источник 3-вольтового напряжения
  • Шаг между выводами: 2.54мм
• Порт microUSB - подключение к ПК, подзаряд батареи
• Центральный процессор: STM32F103VC
• Цветной TFT LCD экран
• Диагональ: 2.8 дюйма
• Разрешение: 320×240 точек
• Настраиваемая яркость экрана и громкость звука элементов управления
• Две функции энергосбережения
• Внутренняя память: 8 МБ
• Источник питания: литий-полимерная аккумуляторная батарея, 3.7В / 500мА
• Прямоугольный чёрный корпус из анодированного алюминиевого сплава
• Температура эксплуатации: 0°C...+50°C, влажность: 0-90% RH
• Размеры: 100 х 56 х 8.6 мм
• Вес с батареей: 83 гр
• Комплектация
• Логический анализатор MiniDSO LA104 - 1 шт
• Шлейф 10-проводной разноцветный DuPont 2.54мм мама-мама - 2 шт
• Пробники-зажимы - 5 шт
• Руководство пользователя – 1 шт

Карманный логический анализатор Miniware MiniDSO LA104

Современные промышленные или бытовые электронные продукты, находясь на пути постоянного развития и совершенствования, сделали громадный шаг навстречу цифровым технологиям. Начиная с момента появления первых логических микросхем, аналоговые схемы различных приборов всё чаще и чаще уходят в прошлое. Обратившись к внушительной истории персонального компьютера или телевизора, и лишь поверхностно ознакомившись с шагами их модернизации, можно легко заметить, как сильно преобразился внешний вид привычных устройств и расширился их функционал. Ещё совсем недавно, человеческому уму было непостижимо сложно вообразить, что даже телефоны превратятся в универсальные портативные гаджеты, а массивные стационарные ПК — в мобильные планшеты. В наше время, роботоподобные механизмы почти целиком вытесняют тяжелый физический труд на производствах, появились умные пылесосы и холодильники. За домами теперь присматривает микроэлектроника. Как правило, внутренние компоненты подобных устройств научены общаться между собой и обмениваться информацией через разнообразные интерфейсы, транслируя битовые потоки данных, закодированные в двоичной системе исчисления (логические сигналы).

Занимаясь разработкой индивидуальных проектов на базе микропроцессоров или выполняя обслуживание и ремонт серийных цифровых устройств, специалистам нередко необходимо изучать и анализировать одновременно несколько линий логической схемы, видеть больше информации о сигналах и их характеристиках на этапах тестирования и отладки. В таких задачах им помогает мультиканальный логический анализатор — контрольно-измерительный прибор, в чём-то схожий с осциллографом.

Отталкиваясь от значения порогового напряжения, он преобразовывает высокий и низкий уровни входного сигнала в логические единицы и нули, собирает их последовательности и выстраивает полученные формы на горизонтальной оси времени. Схема синхронизации в логическом анализаторе значительно более гибкая. Она предусматривает настройку прибора на захват сигналов без какого-либо условия или с учётом выбранного канала, фронта, уровня, ширины импульса и т.д. Произвольное комбинирование перечисленных характеристик позволяет создавать сложные логические условия, повышающие точность синхронизации.

Модель цифрового анализатора MiniDSO LA104 вобрала в себя самые удачные наработки от производителя портативной микроэлектроники Miniware, выпускающего качественные приборы с общемировой признательностью. Miniware LA104 — это компактный и совершенно лёгкий 4-канальный анализатор, без труда умещающийся в кармане одежды. Главное преимущества прибора заключаются в полной независимости от вспомогательного оборудования. Он укомплектован собственным 2.8-дюймовым цветным LCD TFT экраном, располагает программируемыми пользовательскими каналами, выходом 3-вольтового напряжения для внешних логических схем, генератором ШИМ-сигналов и автономным питанием. Анализатор LA104 собран в корпусе из анодированного алюминиевого сплава, окрашенного в классический чёрно-матовый цвет. Система ручного управления LA104, состоящая из нескольких кнопок и пары поворотных энкодеров, размещённых по бокам прибора, создаёт ощущение простоты навигации во время работы.

Комплектация Miniware MiniDSO LA104

Miniware MiniDSO LA104 упакован в просторный, красочный картонный бокс, стилизованный в тематику содержимого. Вместе с анализатором, в комплект входят два 10-пиновых шлейфа из разноцветных проводов DuPont с разъёмами мама-мама длиною 20см, которыми будет очень просто подключатся к припаянными штырьевым выводам входов/выходов общего назначения (GPIO) готовых микроконтроллерных плат или расширений наподобие популярных программируемых платформ Arduino, Raspberry Pi, STM32 и других. Кроме проводов, набор включает пять небольших подпружиненных пробников-зацепов, дающих возможность снимать сигналы непосредственно с ног микросхем, и пользовательское руководство, на английском и китайском языках рассказывающее о технических условиях эксплуатации устройства, его основных органах управления и способе обновления прошивки.

Управление логическим анализатором LA104

1. Базовые функции

• Кнопка SMPL — запуск синхронизации или остановка сбора данных;
• Кнопка MENU — раскрытие выпадающего списка параметров основного меню или дополнительного меню (иконка жёлтого подменю рядом с параметром);
• Кнопка ESC — закрытие выпадающего меню;
• Кнопка OK — подтверждение действий в меню (голубая иконка "ок" рядом с параметром), переключение между опциями меню времени;
• Энкодер А — движение курсора вправо/влево, изменение параметров;
• Энкодер В — движение курсора вверх/вниз

2. Быстрые функции

• Кнопка OK — переключение между опциями меню времени;
• Энкодер В — изменение значения текущего параметра меню времени (положение маркеров, масштабирование шкалы времени или перемещение по оси времени);
• Кнопки OK+SMPL — сохранение снимка экрана;
• Удерживание кнопки ОК + однократный поворот энкодера В вверх/вниз — автоматическое перемещение по оси времени в выбранном направлении.

3. Экран прибора и меню

Графическая и текстовая информация, относящаяся к исследуемым сигналам, отображается на большом цветном экране. В первой области находится основное меню, состоящее из разделов редактирования параметров цифровых интерфейсов каналов на входе и выходе, управления горизонтальной развёрткой, настройки шаблона синхронизации по логическим условиям с возможностью их комбинирования, назначения каналов автоматического измерения, файловый менеджер и системные настройки прибора.

В первых четырёх секциях второй, центральной области экрана, строятся диаграммы из собранных логических импульсов входных каналов. Результаты проводимого интегрированными алгоритмами MiniDSO LA104 анализа и декодирования последовательных протоколов передачи данных SPI, I2C или UART выводятся по линиям 5-6 виртуальных каналов в форматах ASCII, DEC или HEX. В этой же области, пользователем устанавливается чувствительность шкалы времени и положение измерительных маркеров, осуществляется прокрутка формы сигнала вперёд/назад, или её масштабирование. Иконки нумерации каналов и представленные в них формы различаются цветовой окраской: голубой, жёлтый, фиолетовый и зелёный.

В табличной части третьей области экрана, облегчающей и ускоряющей процесс исследования амплитудных форм, содержатся детальные сведения о составе сигнала в пределах заданных границ измерительных маркеров. Суммирование длин отрицательных (N-PWSum) и положительных (P-PWSum) сторон импульсов, подсчёт количества передних (UpNum) и задних (DownNum) фронтов для двух выбранных входных каналов, выполняется анализатором Miniware LA104 в реальном времени. Дополнительно, в сводную таблицу передаются актуальные координаты маркеров Т1 и Т2, и общий интервал времени между ними.

Последняя, четвёртая область экрана — миниатюрная, немасштабируемая форма всех собранных логических импульсов, хранящихся в памяти буфера захвата.

4. Генератор ШИМ-сигнала

Логический анализатор Miniware MiniDSO LA104 оснащён встроенными двухканальным генератором цифровой широтно-импульсной модуляции с общей частотой и разной скважностью импульсов. Оба канала ШИМ-генератора могут служить источником воздействующих сигналов идеальной прямоугольной формы, способствующих диагностике поведения изучаемых электронных схем (например, содержащих аналого-цифровые преобразователи) в процессе их тестирования. Диапазон частотных характеристик выходного ШИМ-сигнала составляет 1 кГц ... 1 МГц, коэффициент заполнения — 10-90%, размах амплитуды — 3В.

5. Сохранение собранных данных

LA104 позволяет сохранять синхронизированные формы логических импульсов двумя способами. Первый способ — это простой снимок экрана с разрешением 320х240 точек в формате растровых графических изображений BMP, открываемого для просмотра на любом ПК, ноутбуке, планшете, смартфоне и других устройствах. Второй способ — прямой экспорт временных характеристик импульсов (длительность в нс от фронта до фронта) и их последовательность по четырем каналам из буфера захвата в текстовый файл с расширением CSV.

Time(nS), CH1, CH2, CH3, CH4,
0000103960,00,00,00,00,
0000312000,01,01,00,00,    (длительность 312мкс, канал 1 - лог.ед, канал 2 - лог.ед.)
0000104000,00,00,00,00,
0000104000,01,01,00,00,
0000104000,00,00,00,00,
0000104000,01,01,00,00,
0000104000,00,00,00,00,
0000104000,01,01,00,00,
0000104000,00,00,00,00,
0000312000,01,01,00,00,
.....

Обратная загрузка ранее сохранённых файлов в память LA104 невозможна.

Питание LA104 и обновление ПО

Имея собственную сменную литий-полимерную батарею ёмкостью 500мА, LA104 не нуждается в постоянном внешнем источнике питания. Накапливаемая энергия перезаряжаемого аккумулятора восполняется 5-вольтовым напряжением, подключаемому к интерфейсу microUSB. Одного полного заряда батареи вполне достаточно для 2-3 часов непрерывной работы. В анализаторе LA104 предусмотрено две функции энергосбережения с индивидуальными временными интервалами задержки: снижение яркости экрана до минимальной (Standby) и отключение питания (PowerOff).

В LA104 реализован упрощённый способ обновления программного обеспечения через проводное USB-соединение с компьютером. Удерживание клавиши SMPL в момент включения питания прибора, открывает доступ к сменному накопителю DFU V3_61_D, на который копированием переносится файл прошивки с расширением HEX. Подробная пошаговая инструкция по обновлению ПО представлена в Руководстве пользователя LA104 раздела технической документации.

Техническая документация

1. Руководство пользователя Miniware MiniDSO LA104 (англ., PDF)
2. Электрическая принципиальная схема LA104 V1.5B

Полезные ссылки

1. LA104 оригинальная стоковая прошивка V1.03 (ZIP-архив)
2. Открытый исходный код LA104 прошивки V1.03 (ZIP-архив)
3. Страница поддержки LA104
4. Проект неофициальной прошивки для LA104