Работа с логическим анализатором Saleae Logic Analyzer
Логический анализатор – незаменимый помощник при отладке цифровой схемотехники. Давайте рассмотрим основные приёмы работы с логическим анализатором Saleae Logic Analyzer и его китайскими аналогами.
Для работы нам понадобится:
- логический анализатор Saleae или аналог;
- преобразователь USB-UART;
- преобразователь USB-RS485;
- соединительные провода (рекомендую вот такой набор);
- макетная плата (breadboard).
1 Технические характеристики логического анализатора Saleae logic analyzer
Логический анализатор – это инструмент для временного анализа цифровых сигналов. Это незаменимый, действительно незаменимый инструмент при отладке цифровой электроники. Оригинальные анализаторы от именитых производителей стоят больших денег. У наших китайских друзей можно купить такое устройство за копейки. Поэтому если у вас его ещё нет – обязательно приобретите. Возможности данного небольшого устройства весьма внушительны.
В таблице перечислены основные параметры логического анализатора, моей китайской копии анализатора фирмы Saleae.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| число цифровых каналов | 8 |
| частота оцифровки на канал | до 24 МГц |
| количество сэмплов в выборке | до 1G (зависит от количества памяти ПК) |
| входное сопротивление | 100 кОм |
| диапазон рабочих напряжений | –0,5…5,25 В |
| напряжение логического «0» | –0,5…0,8 В |
| напряжение логической «1» | 2,0…5,25 В |
| защита от статики | |
| защита по превышению напряжения | +/−15 В |
2 Установка драйверадля логического анализатора Saleae
Для данного логического анализатора – китайской копии – к счастью, подходит драйвер от оригинала. Заходим на официальный сайт, скачиваем программу для своей операционной системы и устанавливаем её. Драйверы будут установлены вместе с программой. Кстати, обзор возможностей программы в виде инструкции на английском языке приложен в конце данной статьи.
Если у вас копия другой фирмы, например, USBee AX Pro, то с большой долей вероятности для него также подойдут драйверы от производителя анализатора-оригинала.
3 Примеры работы с логическим анализатором
Для первого эксперимента возьмём преобразователь USB-UART на микросхеме FTD1232. Подключим анализатор к порту USB. Выводы каналов с 1 по 6 подключим к выводам USB-UART преобразователя. По большому счёту, больше всего нас интересует только две линии – Rx и Tx, можно обойтись только ими. Преобразователь определился в системе как COM-порт. Запустим любую терминалку (вот, например, неплохая программа для работы с COM-портом) и подключимся к порту.
Запускаем программу Saleae Logic. Если драйверы для анализатора установлены корректно, в заголовке программы будет указано Connected – подключено. Допустим, мы не знаем на каком канале будет сигнал, а на каком нет, поэтому не будем выставлять триггер для начала захвата сигнала. Просто нажмём на стрелки большой зелёной кнопки Start (Старт) и выставим в поле Duration (Длительность), скажем, 10 секунд. Это время, в течение которого логический анализатор будет собирать приходящие по всем 8-ми каналам данные после нажатия кнопки «Старт». Запускаем захват и одновременно отправляем в COM-порт какое-нибудь сообщение. Через 10 секунд анализатор закончит сбор данных и выведет результат в поле просмотра сигналов. В данном случае сигнал будет лишь на одном канале, который присоединён к выводу Tx (передатчик) USB-UART преобразователя.
Для наглядности можно настроить декодер перехваченных данных. Для этого в правом столбце находим поле Analyzers, нажимаем иконку в виде плюса – «Добавить», указываем тип – Async Serial. Появится окно с выбором настроек. В первое поле вводим номер канала, на котором у вас данные. Остальное оставим как есть. После нажатия кнопки Save (Сохранить), над полем соответствующего канала появятся метки голубого цвета с отображением значений байтов, которые были перехвачены. Нажав на шестерёнку в данном дешифраторе, можно задать режим отображения значений – ASCII, HEX, BIN или DEC. Если вы передавали в COM-порт строку, выберите режим ASCII, и увидите тот текст, который был вами передан в порт.
Тут же, в правом столбце программы Saleae Logic, можно добавлять к перехваченным данным закладки, проводить измерения задержек и длительностей, выставлять всевозможные маркеры и даже проводить поиск по данным для декодированных протоколов.
Аналогичным образом подключим логический анализатор к преобразователю USB-RS485. Линии данных всего две, поэтому можно установить триггер срабатывания по фронту любого из каналов: сигнал в протоколе RS-485 дифференциальный и фронты импульсов появляются одновременно на каждом из каналов, но в противофазе.
Нажмём кнопку «Старт» в программе анализатора. С помощью нашей терминалки подключимся к USB-RS485 конвертеру и передадим какие-нибудь данные. По срабатыванию триггера программа начнёт собирать данные, по завершению выведет их на экран.
Программа Saleae Logic позволяет экспортировать сохранённые данные в виде изображений и текстовых данных, сохранять настройки программы, аннотации и декодеры каналов.
Последний пример в данном небольшом обзоре – захваченный кадр данных, переданный по последовательному протоколу SPI. В канале 2 виден сигнал выбора ведомого, в канале 0 – тактовые импульсы, а в канале 1 – собственно данные от ведущего устройства к ведомому.
Выводы
Логический анализатор может быть очень полезен при разработке и настройке всевозможных электронных устройств, при написании программного обеспечения, работающего в связке с железом, при работе с микроконтроллерами, ПЛИС и микропроцессорами, для анализа работы различных устройств и протоколов обмена данными, и для многих других применений. Кроме того, он портативен и не нуждается в отдельном питании.
Инструкция по работе с программой для логического анализатора Saleae
По ссылкам ниже можно скачать инструкцию с файлообменников, либо напрямую с сайта.
- Скачать инструкцию по работе с программой для логического анализатора Saleae с Depositfiles.com
- Скачать инструкцию по работе с программой для логического анализатора Saleae c Up-4ever.com
Скачать вложения:
- Скачать инструкцию по работе с программой для логического анализатора Saleae (3134 Скачиваний)
Логический анализатор, который всегда с тобой
Вам нужен карманный логический анализатор?
Вы таки удивитесь, но у меня для вас их есть.
Можно, конечно, и без логического анализатора прожить, я даже сам знаю таких людей, у которых никогда не было логического анализатора — но разве это жизнь?
Вот он, всем известный герой. 
Не так давно он обошелся мне гораздо дешевле. 
Да, это тот самый всем известный китайский клон Saleae, который на Али продают по три копейки кубометр. Но у Saleae нет программного обеспечения под Android. Но я уже и на большом компьютере предпочитаю использовать Sigrok в связке с PulseView, который работает с этим анализатором. Не знаю почему, но программное обеспечение для Linux от Saleae у меня умудряется через какое-то время USB завалить. Приходится запускать, смотреть картинку, и закрывать приложение, пока цел. Через какое-то время ничего, кроме кнопки выключения питания работать не будет. Особенно, если кроме анализатора, к USB какой-нибудь ST-Link подключен — тогда это случится гарантированно и быстро. Поэтому предпочитаю Sigrok — хоть не так красиво и удобно, зато все работает.
В интернетах пишут, что программное обеспечение от Saleae не дружит с семейством процессоров, один их которых у меня стоит, но не менять же его из-за одной программы. С другим еще что-нибудь не будет дружить.
Недавно Зоркий Сокол вдруг заметил на сайте Sigrok какое-то слово знакомое — Android.
Ну-ка, ну-ка, иди сюда.
Из магазина приложений возможности загрузиться нет, поэтому у телефона разрешаем установку сторонних приложений и устанавливаем загруженную apk.
Дополнительная ссылка на apk.
И — тадам! — теперь у вас есть карманный анализатор. Если у телефона USB OTG есть — а у последних, наверно, уже у всех есть.
Экран телефона: 
Вид со стороны: 
Сам анализатор слегка поизносился уже: 
Проницательный читатель уже понял что это значит. Да, вы правы — я таки написал для Rasperry Pi Pico программу, которая с помощью одной дешевой платы управляет светодиодным дисплеем из 20 тысяч адресуемых светодиодов при 30 кадрах в секунду. Можете считать это анонсом следующей статьи, где эти исходники пренепременно будут.
Нет, вы представьте себе такую картинку маслом — укуренный весь из себя такой д’Артаньян в шляпе, идешь по переулочку, кусаешь булочку, в одном кармане телефон, с другом — логический анализатор и инфракрасная камера, чтобы котиков фотографировать…
Стоп, чего-то не хватает. Понял — осциллографа! Но дело поправимое — можно и осциллограф в тот же карман положить. Больше 100 килогерц им, конечно, вряд ли посмотришь, но главное — сам факт, он есть и лежит в кармане.
На Али можно найти клон еще одного анализатора от Saleae, он на 16 каналов, но главное его преимущество — если уменьшить число каналов до 4, то он уже работает с частотой 50 МГц — в 2 раза быстрее 8-канального. 
К сожалению, с телефоном он работать не будет, как заставить — не знаю. Sigrok на Linux через танцы с бубном работает — но сначала нужно запустить программу от Saleae, она загрузит прошивку в анализатор, после этого можно остановить Saleae и запускать Sigrok. После отключения питания от анализатора, все надо повторять. 
Может, кому полезно будет — лаптоп тоже не особо большой, но тут и на экране место освобождается и гальваническая развязка от компьютера может кому пригодится.
Список декодируемых Sigrok протоколов:
Планирую купить +54 Добавить в избранное Обзор понравился +146 +218
- измерительный инструмент
- 02 февраля 2022, 15:33
- автор: donBaton
- просмотры: 21584
Логические анализаторы
Часто при разработке или отладке радиоэлектронных устройств состоящих из нескольких компонентов(микроконтроллер, АЦП, I2C память, итд) хочется посмотреть на общение этих компонентов между собой. Чтобы наконец понять почему всё написано «правильно», но ничего не работает. В целом для этого можно использовать цифровой осциллограф, но осциллографы с 4 каналами стоят достаточно дорого, да и не очень это удобно. Гораздо приятней такая задача решается при помощи логического анализатора. Логический анализатор по сути похож на осциллограф, но если основная задача осциллографа отображение изменение аналогового сигнала с чем он замечательно справляется, то цель логического анализатора запись цифрового(но не всегда только цифрового) сигнала с последующим его анализом в удобных программах.
Ниже я опишу опыт работы с логическими анализаторами Logic Pro 8 от Saleae ценой около 480$ и DSLogic Pro от DreamSourceLab(скорей всего копия) ценой $99 мне достался за 73$.
Кому стало интересно добро пожаловать под кат.
Технические характеристики
Логические анализаторы отличаются друг от друга в основном: количеством и типом каналов, наличием буфера, частотой сэмплирования.
Небольшая сравнительная таблица с характеристиками:
| Число цифровых каналов | 8 | 16 | Чем больше тем лучше, но за год использования больше 4 пока было не особо нужно |
| Число аналоговых каналов | 8 | 0 | Для аналога предпочтительней всё же осциллограф, но иногда бывает удобно увидеть, что творится не только в цифре на канале, но и в аналоге. |
| Интерфейс | USB 2.0 / USB 3.0 | USB 2.0 | USB 3.0 предпочтительней если он у вас есть конечно. Хотя момент спорный, ниже опишу почему. |
| Частота сэмплирования цифровых каналов | Чем больше тем лучше, но в случае есть один нюанс, но об этом ниже. | ||
| Частота сэмплирования аналоговых каналов | — | Чем больше тем лучше. | |
| Диапазон напряжений цифра/аналог: | Тут у Logic Pro 8 на выбор три пороговых напряжения 1.2V/1.8V/3.3V. У DSLogic Pro выбор от 0V до 5V с шагом 0.1V также у него значится защита от перенапряжение -30V — +30V. |
||
| Внутреннее сопротивление каналов | 1,8 MOm | 250 кOm | Чем больше тем лучше, меньше оказывается наводок на исследуемую схему. |
| Буфер | — | 256Mbits | Чем больше тем лучше, от этого параметра зависит сколько сэмплов может захватить анализатор не передавая их в компьютер. Вещь крайне полезная особенно для UBS 2.0 |
| Глубина выборки | в теории не ограничена | 16MS на канал | Чем больше тем лучше, Logic Pro 8 использует память PC глубина выборки может быть очень большой, однако буфера DSLogic Pro тоже хватает. |
В общем по многим характеристикам Logic Pro 8 имеет перевес, особенно в плане аналоговой части. Однако отсутствие буфера сказывается отрицательно, во-первых скорость падает в два раза при использовании 4 каналов, и в 4 раза при использовании 6 и больше каналов. Но это не все, так как скорость плотно завязана на USB шину то казусы случаются если эта шина загружена, иногда достаточно подключить к одному USB хабу UART кабель, чтобы программа ругнулась и сказала, что скорости USB не хватает и скорость захвата будет снижена. Не то, чтобы это бывает часто и сильно мешает, но помнить про такое стоит.
Из особенностей DSLogic Pro хочется отметить ещё наличие внешней линии клока, и сигналов внешнего входа триггера, и выхода триггера.
Внешний вид и комплектация
Комплект Logic Pro 8:
- сам анализатор
- два коннектора с разноцветными проводами, по 4 канала на коннектор
- 16 клипс для соединения с ногами микросхем, проводами, итд
- USB 3.0 кабель USB-A to MictoUSB 3.0
Фотография на столе
Комплект DSLogic Pro:
- сам анализатор
- широкий коннектор на 16 каналов плюс дополнительные сигналы,
- 16 разноцветных клипс для соединения с ногами микросхем, проводами, итд
- USB 2.0 кабель USB-A to MictoUSB
Фотки с распаковки
Сравнение
Если сравнивать комплектацию то она приблизительно одинакова. Однако на мой взгляд коннектор с проводами для гораздо удобнее и приятней в обращении, провода более мягкие и гибкие. Клипсы у Logic Pro 8 в несколько раз удобнее. Во-первых имеют два штыря для соединения с проводом анализатора, что удобно, и во-вторых штыри для соединения находятся сбоку, что упрощает зацепку клипс с уже подключённым к ним проводом. У DSLogic Pro штырь находится сверху, что усложняет его подключение в разы, хотя по хваткости клипсы не отличаются, но общее качество всё же хромает.
Несколько сравнительных фото
Программное обеспечение
Какой бы не был хороший логический анализатор, без хорошего софта удобства работы с ним не будет. Хороший софт должен быстро отображать захваченные данные, позволять смотреть их характеристики такие как частоту, скважность. И очень хорошо, что бы он умел расшифровывать общеизвестные протоколы. Это невообразимо удобно указать где находятся ноги I2C и увидеть, что же именно происходило на шине с точки зрения I2C протокола, а не сидеть и чесать затылок вглядываясь и пытаясь понять так ли оно всё и какой здесь записался адрес. Каждый анализатор комплектуется своей программой:
Saleae Logic
Анализаторы Saleae комплектуются Saleae Logic
Программа мультиплатформенная, поддерживаются все версии Windows начиная с XP(год назад были проблемы с Win 7 и выше, в новой версии Win 7 работает без нареканий, выше не тестировал), Mac OS X 10.7 Lion+ устанавливалась и работала без нареканий, Ubuntu 12.04.2+ у меня так и не заработала(тестировал год назад на старой версии программы сейчас может работает), но я особо и не пытался.
Поддерживает большой список протоколов для анализа I2C/SPI/UART/CAN, работают без нареканий. Возможен захват как по ручному старту так и по триггеру на одном из каналов. Из недостатков на длинных выборках начинает достаточно сильно тормозить.
Из фич программы стоит отметить, возможность управление по telnet-подобному протоколу, наличие SDK для написания своих декодеров протоколов. Протоколы пишутся на C++, что усложняет процесс их написания.
DSView
DSLogic Pro комплектуется программой DSView:
Тоже мультиплатформенная программа поддержка Windows начиная с XP, Mac OS X 10.11.4, Linux(прога идёт в исходниках). По возможностям программа превосходит Saleae Logic, имеются более продвинутые триггеры с поддержкой сразу нескольких каналов, список протоколов достаточно обширен. Но тут разработчики пошли дальше и на протокол можно ещё навесить возможность расшифровки работы с конкретной реализацией этого протокола. Например Можно выбрать протокол I2C и реализацию 24СXX и после этого сразу прочитать, что именно происходило на шине с точки зрения данной микросхемы. Как протоколы так и их реализации пишутся при на Python, что по идее должно упростить написание и отладку. Тормозов в работе замечено не было.
Также стоит отметить, что проект является частично OpenSource и на GitHub выложены исходники софта, и HDL части. А на Wiki приведена схематика. Поэтому возможно скоро будет куча клонов данного устройства(возможно у меня тоже клон).
Простое тестирование
Для простой проверки анализаторов была использована дев.плата DE0-Nano-SoC на которой были сгенерированы меандры от 200Mhz каждый следующий получен делением на 2 предыдущего (200/100/50) попробую захватить их имеющимися анализаторами.
На DSLogic Pro удалось захватить 200Mhz/100Mhz/50Mhz ниже и так понятно, что всё идёт отлично. Сказать, что 200 и 100 были захвачены идеально нельзя иногда есть небольшое уплывание частоты и скважности, но в целом нормально, на 50 уже всё идеально.
DSLogic Pro
Seleae нормально не смог снять 200Mhz и 100Mhz, но 50 Mhz уже идёт идеально.
Logic Pro 8
И всё-таки к таким замерам я бы серьёзно не относился, 200Mhz замерять просто «накидными» проводами наверное перебор, но попробовать стоило.
Для эксперимента попробуем захватить передачу данных по I2C(передачи разные поэтому данные не сходятся).
Seleae
DSLogic Pro
Всё отлично читается, понятно где какое событие наступило, какие адреса и данные были переданы. Никакой возни.
Тоже самое для CAN:
Seleae
DSLogic Pro
Результат такой же как и в I2C всё наглядно понятно за минимальный промежуток времени.
Выводы
Оба логических анализатора отлично справляются со своими задачами. Не смотря на разницу в цене выделить кого-то в лидеры я бы не смог, у них есть и плюсы и минусы. На стороне Saleae внешний вид, удобные провода, качественные клипсы, USB3.0 и аналоговые каналы, стоит ли за это отдавать 400$ вопрос сложный, если есть возможность то почему бы и нет. На стороне DSView больше каналов, вход для внешнего клока и триггеров, буфер внутри анализатора, OpenSource софт, и цена. И тот и другой может очень сильно облегчить и ускорить работу по наладке своих или чужих схем, и изучению.сторонних протоколов.
Если есть вопросы – спрашивайте.
PS. Seleae используется у нас около года проблемы были только с ранними версиями софта под Win7 и выше, DSView купил для личного пользования около недели назад по пока нареканий нет, но и время пользования небольшое…
Логический анализатор на 8 каналов
Зачем я его купил? Ну конечно же занимать логическим анализом ))). А точнее анализом логических уровней разных микроконтроллеров и периферии к ним. То что принято называть реверс инжинирингом.
Недавно разбирался с двумя ультразвуковыми датчиками DYP-ME007Y, на вид абсолютно одинаковыми, но работающими совершенно по разному. И, когда в очередной раз захотелось посмотреть, какие сигналы бегают от датчика к микроконтроллеру и обратно, вспомнил о таком чудном приборе. И тут подвернулся ОН по цене менее $6.
Всегда думал, что устройства такого типа стоят намного дороже, но отзывы были хорошими, решил, что нужно брать.
Характеристики прибора такие:
- Число цифровых входов — 8
- Два индикатора — питания и состояние логических входов
- Входное сопротивление 100КОм, входная емкость 5пФ
- Питание через USB
- Поддерживаемые частоты дискретизации:
- 24МГц,16МГц, 12МГц, 8МГц, 4МГц, 2МГц, 1МГц, 500КГц, 250КГц, 200КГц, 100КГц, 50КГц, 25КГц;
- Количество сохраняемых значений одного измерения — 10000
На вид прибор такой же как на картинке в описании товара. В комплекте сам анализатор, разъем miniUSB с проводом 70см и 10 соединительных проводков на штырьковые контакты. 
Анализатор представляет собой маленькую пластмассовую коробочку
С одной стороны разъем на 10 штырьков и распиновкой на корпусе 
С другой разъем miniUSB (извините, фокус слегка ушел) 
Сразу прикупил таких вот клипс-зажимов 
Качество зажимов не очень — очень хлипкая пластмасса и проволочка на конце. Но на первое время сойдет. 
На входе анализатора стоят токоограничивающие резисторы 100 Ом, подтягивающие к земле резисторы 100 КОм и конденсаторы 5 пФ. Все честно, как в описании.
Самое вкусное в данном анализаторе это то, что подходит фирменный софт Saleae Logic .
Доступны версии для OSX, Linux и Windows на 32 и 64 бита.
Saleae Logic 1.2.3 под Windows 7 заработал с пол пинка, софт запустился, железо опозналось, не смотря на надпись версии «Beta».
Интересные плюшки в программе Saleae Logic
- На изменения логического уровня в «0»
- На изменение логического уровня в «1»
- На положительный импульс заданной длительности
- На отрицательный импульс заданной длительности
Декодирования протоколов: Async Serial, I2C, SPI, Hide, 1-Wire, Atmel SWI, BISS C, CAN, DMX-512, HD44780, HDLC, HGMI CEC, I2S/ PCM, JTAC, LIN, MDIO, Manchester, Midi, Modbus, PS/2 Keyboard/Mouse, SMBus, SWD, Simple Parallel, UNI/O, USB LS и FS
Ведение журнала по декодируемому протоколу
Позанимаемся логическим анализом.
Для начала разбираюсь с ультразвуковыми датчиками, о которых писал в начале обзора. 
Если один работает точно по даташиту: короткий импульс на «триггер» запускает ультразвуковой импульс и по длительности эхо измеряется расстояние. То второй и третий (с мигающим светодиодом) примерно раз в 100мс без каких либо внешних пинков сам мерит расстояние и посылает его на скорости 9600 в виде четырех байт (включая контрольную сумму). Программа Saleae Logic позволяет включить декодирование сигнала последовательной шины в последовательность байт. Датчики второго типа отлично работают с отключенным выводом «TRIG», хотя может и ждут какой нибудь команды на этом входе, но сие даже волшебный приборчик не покажет. 
Далее захотелось посмотреть ШИМ сигнал Aтмеги 168? Включил все шесть каналов поддерживающих PWM на разный уровень и с удивлением обнаружил, что частота двух каналов ШИМ отличается от 4-х других. Задействованы разные таймеры? 
Далее посмотрел работу шины I2C. И опять софт нормально справился с декодированием.Можно видеть пакеты записи в регистры при работе драйвера дисплея TM1637
Подключил ленту с диодами WS2812 — анализатор нормально проглотил 800КГц и успешно расшифровал протокол DFX-512
RF-приемник на 315МГц, подключенный напрямую к анализатору, получил сигнал с радиовыключателей, и выдал манчестреский код. После подбора скорости манчестреский код превращается умной программкой в последовательность байт.
Интересно, а как с точностью измерения временных интервалов? Точного генератора импульсов у меня под рукой не оказалось, но Ардуиновская tone(1000) на 1000Гц 
и tone(20000) на 20КГц дают довольно точный результат. 
Небольшой итог
- Привлекательную цену
- Совместимость с довольно удобным софтом Saleae Logic
- Защита на входе в виде шинного формирователя LVC245A
- Малые габариты
Сейчас стоит задача анализа логических уровней на 12В, давно хотел разобраться с датчиками ABS своего авто. Думаю, что резисторный делитель и 5-ти вольтовый стабилитрон на каждом входе будет в самый раз.