Máy Phân Tích Logic Công Nghiệp IKALOGIC SP209i

1- Giới thiệu chung

IKALOGIC SP209i là một bộ phân tích logic công nghiệp giàu tính năng, được đóng gói đầy đủ các tính năng và giao diện bao gồm các bộ đệm kỹ thuật số RS232, RS485, CAN và LIN có thể ghép vào các kênh đầu vào của bộ phân tích logic truyền thống.

2- Trình phân tích logic là gì?

Máy phân tích logic là một công cụ được sử dụng để thu và hiển thị nhiều tín hiệu từ một hệ thống kỹ thuật số và cung cấp cái nhìn sâu sắc về hoạt động của hệ thống được kết nối.

Máy phân tích logic có thể thực hiện nhiều chức năng với dữ liệu được thu thập, bao gồm: giải mã giao thức dựa trên dữ liệu đã thu thập, tạo quỹ đạo máy trạng thái, tạo sơ đồ thời gian và đôi khi có thể tạo ra hợp ngữ dựa trên việc quan sát Bus CPU.

Trong lịch sử, các máy phân tích logic từng là những cỗ máy khá lớn, thường chiếm không gian của máy hiện sóng tia âm cực, nhưng hiện nay nhờ sự ra đời của các máy tính cá nhân và vi điều khiển mạnh mẽ, chúng có thể chỉ nhỏ bằng một thanh USB.

Các máy phân tích logic thường cung cấp các tùy chọn kích hoạt mạnh mẽ, từ kích hoạt trên một chân lên cao đến kích hoạt trên toàn bộ giải mã giao thức, chẳng hạn như một khung Ethernet hoặc một gói HTTP đang được giải mã. Có thể đặt nhiều chế độ khác nhau – thường là chế độ “thời gian”, trong đó tín hiệu đầu vào được lấy mẫu thường xuyên (từ cơ sở thời gian bên trong hoặc bên ngoài) hoặc chế độ “trạng thái” trong đó tín hiệu có thể được xác định là đồng hồ, sau đó phân tích được kích hoạt dựa trên sự tăng hoặc giảm của tín hiệu đồng hồ.

3- Phần cứng của máy 

IKALOGIC đã sản xuất một máy phân tích logic chín kênh có kích thước tương đối nhỏ 85x60mm và nặng không quá 105 gam – hoàn toàn có thể sử dụng trên bàn làm việc chật chội.

Các tính năng của SP209i bao gồm:

• Chín kênh đầu vào – những kênh này có thể được sử dụng như chín đầu vào riêng lẻ hoặc được ghép vào bộ thu phát công nghiệp
• Một RS232, hai RS485, một CAN & một bộ thu LIN
• Hỗ trợ đầy đủ RS422 bằng cách kết hợp cả hai bộ thu RS485
• Tốc độ lấy mẫu 200MSPS với tất cả chín đầu vào đang được sử dụng
• Băng thông đầu vào kỹ thuật số 50MHz
• Tốc độ xung nhịp bên ngoài lên đến 50MHz ở chế độ trạng thái
• Đầu vào và đầu ra kích hoạt bên ngoài thông qua đầu nối SMA
• 2Gb bộ nhớ mẫu trên bo mạch trong trường hợp USB không thể theo kịp tốc độ lấy mẫu nhất định

Ngoài thân bộ phân tích logic, còn đi kèm một dây dẫn USB dài 1m để kết nối với PC và một bộ đầu dò micro grabber khá đẹp, phù hợp để kết nối vào các dây dẫn linh kiện nhỏ.

Cũng như các thiết bị đo đạc khác, trải nghiệm của người dùng có thể làm các đầu mối được kết nối với chất lượng tốt hoặc vô tình làm hỏng chúng. May mắn thay, dây dẫn do IKALOGIC cung cấp là dây silicon mềm dẻo chất lượng tốt, với một chiếc lược cáp nhỏ để giúp giữ mọi thứ ngăn nắp.

Bộ nhớ mẫu tích hợp rộng có nghĩa là SP209i có khả năng lấy mẫu tất cả chín kênh ở tốc độ 200Msps – Thích hợp để các bus truyền dữ liệu với tốc độ cao. Thông thường, các máy phân tích logic lưu trữ các mẫu trên bộ nhớ nhúng để đảm bảo cho việc tải xuống sau này – cho phép thu thập tỷ lệ cao nhưng hạn chế về độ sâu mẫu; hoặc các mẫu được truyền trực tiếp qua kết nối USB nhanh nhất có thể – cung cấp độ sâu mẫu thực tế không giới hạn (chỉ bị hạn chế bởi bộ nhớ máy chủ) nhưng có nhược điểm là có băng thông và kênh hạn chế.

IKALOGIC đã kết hợp cả hai cách tiếp cận, bằng cách truyền trực tuyến đầy đủ các mẫu ở 200Msps vào bộ nhớ trên bo mạch, sau đó nén các mẫu và gửi chúng qua USB càng nhanh càng tốt. Điều này đem lại sự gắn kết hoàn hảo giữa thời gian ghi và số lượng kênh, IKALOGIC cho biết điều này còn có thể “ghi lại hàng chục phút hoạt động của tín hiệu logic trên 9 kênh ở 200 MSPS”.

Bao gồm trong SP209i là hai công cụ kích hoạt “FlexiTrig”, có khả năng ở nhiều chế độ kích hoạt khác nhau như cạnh, xung, chuỗi logic theo thời gian, dựa trên giao thức và nguồn kích hoạt bên ngoài. Ngoài ra, hai công cụ kích hoạt có thể được xếp tầng theo các hoán vị khác nhau của cái này rồi đến cái khác, hoặc bất kỳ thứ tự nào.

Đầu ra kích hoạt trên SP209i luôn hoạt động và có độ trễ thấp giữa quá trình thu tín hiệu bên ngoài và đầu ra kích hoạt. Như thể hiện trong sơ đồ trên, độ trễ kích hoạt được tạo ra thành hai phần nhưng chỉ dài 30 nano giây. Một độ trễ tương tự cũng xuất hiện trên đầu vào của trình kích hoạt, nhưng với độ trễ chỉ 20 nano giây.

4- Phần mềm của máy

IKALOGIC cung cấp một công cụ có tên là ScanaLogic để điều khiển các bộ phân tích logic, không chỉ có sẵn trên Windows mà còn cả MacOS và Linux. Cũng có sẵn trên trang web là một API để giao tiếp với SP209i ở cấp độ thấp hơn – lý tưởng để tích hợp với hệ thống kiểm tra hoặc tự động hóa.

Việc cài đặt phần mềm trên Windows cũng dễ dàng – trình cài đặt bao gồm các trình điều khiển thiết bị được cài đặt khi tiến hành các cài đặt chính. 

Với phần mềm được cài đặt, chúng tôi đã chạy ScanaStudio và được hiển thị với màn hình nhắc chúng tôi tải xuống các bộ giải mã giao thức khác nhau. Sau khi tải xuống bộ giải mã giao thức, chúng tôi sẽ được nhắc tạo một không gian làm việc mới – không gian làm việc có thể được dùng để lưu giữ cài đặt bộ phân tích logic và bất kỳ thứ gì khác, chẳng hạn như cài đặt bộ giải mã giao thức.

Theo mặc định, trình phân tích logic được thiết lập cho tốc độ mẫu tối đa, không có tùy chọn nào khác được bật. Giao diện người dùng được bố trí trực quan, với các tín hiệu ở bên phải và các cài đặt khác nhau ở bên trái.

Nếu chúng tôi giữ nguyên cài đặt, tổng thời gian chụp là một giây sẽ được tính. Điều này có thể được thay đổi bằng cách điều chỉnh số lượng mẫu được lấy, điều chỉnh thời gian chụp.

Đưa sóng vuông 1Mhz vào kênh một, chúng ta có thể nhấp vào “Start” để bắt đầu chụp và sẽ tự động kết thúc sau khi hết khoảng thời gian chụp. Phóng to các tín hiệu để hiển thị các cạnh kích hoạt rõ ràng và một phép đo có thể được thêm vào để tính tần số của tín hiệu 1MHz.

Để chứng minh bằng cách sử dụng một trong các trình kích hoạt tùy chọn giao thức, chúng tôi đã cài đặt Arduino với chương trình cơ sở UART “Hello world” đơn giản để in dòng chữ “Hello world” qua kết nối nối tiếp.

Đầu tiên, một giao thức phải được thêm vào để có thể sử dụng trình kích hoạt giao thức. Điều này cũng dễ dàng như truy cập “Giao thức” và thêm một bộ giải mã. Sau đó, một cửa sổ bật lên sẽ thông qua quá trình khởi tạo bộ giải mã, với nhiều tùy chọn có thể được định dạng cấu hình.

Sau đó, một kênh kích hoạt có thể được thiết lập để theo dõi giải mã giao thức UART và cũng có thể được thiết lập để kích hoạt với các tùy chọn khác nhau, chẳng hạn như trên một từ hoặc byte cụ thể.

Với trình kích hoạt được định dạng cấu hình, có thể nhấp vào “Start” và quá trình chụp bắt đầu khi các điều kiện kích hoạt được đáp ứng. Như có thể thấy trong ảnh chụp màn hình ở trên, giải mã giao thức được hiển thị lên trên đường dẫn (giải mã hex đã bị tắt để hiển thị) và cả hai có thể được kiểm tra cùng một lúc.

B2bmart.vn vừa giới thiệu đến bạn đọc một số thông tin máy phân tích logic công nghiệp IKALOGIC SP209i. Hi vọng qua bài đọc trên sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn và có thể áp dụng chúng vào công việc của mình.