Pogromca protokołów – analizator Saleae Logic Pro 8

Przyrząd prezentowany w artkule jest dostępny w dwóch wersjach kolorystycznych >>> sprawdź!

Mały, niepozorny, lekki, ma cechę, którą może zagrozić niejednemu potężnemu przyrządowi. Tak można krótko scharakteryzować miniaturowy analizator stanów logicznych Saleae Logic Pro 8. Siła tego przyrządu tkwi w analizie protokołów i rejestracji długich sekwencji.

Wielu elektroników użytkujących na co dzień oscyloskopy cyfrowe uznaje zakup analizatora stanów logicznych za niecelowy. Wątpliwość ta staje się tym bardziej uzasadniona, gdy użytkowany oscyloskop jest klasy MSO, a więc taki, który umożliwia jednoczesną obserwację i pomiary sygnałów analogowych i cyfrowych. W oscyloskopach tego typu można instalować opcje związane z analizą protokołów stosowanych w interfejsach komunikacyjnych. Oferta często ogranicza się do najbardziej popularnych, takich jak: UART, I2C, SPI, Parallel, CAN/LIN. Inne protokoły są dostępne w sprzęcie wyższej klasy jako opcje. Co gorsze, jeśli zachodzi potrzeba badania kilku niestandardowych protokołów, konieczny może okazać się zakup kilku opcji. I tu ujawniają się zalety analizatora Saleae Logic Pro 8, w którym wszystkie protokoły są wliczone w cenę urządzenia.

 

Czasami proste rozwiązania wynikające z potrzeb są najlepsze

Dawno, dawno temu było sobie dwóch braci Mark i Joe. Bracia pasjonowali się elektroniką, ale zawsze mieli problemy ze specjalistycznymi narzędziami” – tak rozpoczyna się prezentacja małej firmy produkującej analizatory logiczne. Mieszkający w San Francisco bracia, prawdopodobnie jeszcze w czasie studiów postanowili zaprojektować proste w obsłudze i tanie urządzenie, które działałoby tak, jak sami wymyślili. Ideę tę zrealizowali w praktyce, a dziś tysiące użytkowników cieszy się z ich wyrobów i chętnie wykorzystuje je w swojej pracy. Autorzy przywiązują bardzo dużą wagę do cech użytkowych, prostoty, estetyki, wręcz elegancji obejmującej zarówno design urządzeń, jak i oprogramowanie firmowe (fot. 1). Przy pierwszym kontakcie z oprogramowaniem obsługującym analizatory Saleae może dziwić nieco odmienny wygląd okna roboczego. Głęboka, może nieco przytłaczająca czerń, chociaż wygląda bardzo elegancko, nie jest jednak najlepszym rozwiązaniem, szczególnie wtedy, gdy program jest uruchamiany na komputerze z błyszczącym (nie matowym) ekranem (rys. 2). Momentami własne odbicie jest lepiej widoczne niż oscylogramy.

 

Fot. 1. Elegancki design analizatora Saleae Logic Pro 8

 

Rys. 2. Okno główne programu obsługującego analizator Logic Pro 8

 

Pierwotne plany związane z własnymi potrzebami rozszerzyły się na tyle, że dzisiaj spółka braci nabrała formy prawnej, rozrosła się osobowo i zwiększyła ofertę handlową. Aktualnie Saleae produkuje 4 rodzaje analizatorów stanów logicznych: Logic 4, Logic 8, Logic Pro 8 i Logic Pro 16. Począwszy od wersji Logic 8 zastosowano uniwersalne wejścia typu Mixed-Signal. Doprowadzone do nich sygnały są traktowane jako analogowe i/lub cyfrowe. Ograniczeniem dla wejść analogowych jest stosunkowo niewielki zakres napięć, nie większy niż 3,3 V. Urządzenia różnią się ponadto szybkością próbkowania i interfejsem wykorzystywanym do komunikacji z komputerem. Od wersji Logic Pro 8 jest to USB 3.0. W artykule opisano model Logic Pro 8. Najważniejsze dane techniczne tego analizatora zestawiono w tab. 1.

 

Tab. 1. Najważniejsze dane techniczne analizatora stanów logicznych Logic Pro 8

Liczna wejść mixed-signal (cyfrowych/analogowych) 8
Maksymalna szybkość próbkowania sygnałów cyfrowych 500 MSa/s
Maksymalna szybkość próbkowania sygnałów analogowych 50 MSa/s
Port komunikacyjny USB 3.0
Kolory obudowy czarny, czerwony
Protokoły analizowane Async Serial (UART/RS232), I2C, SPI, 1-Wire,Atmel SWI, BiSS C, CAN, DMX-512, HD44780, HDLC, HDMI CEC, I2S/PCM, JTAG, LIN, MDIO, Manchester, Midi, Modbus, PS/2 Keyboard/Mouse, SMBus, Simple Parallel, UNI/O, USB 1.1
Standard technologiczny 1,2 V (napięcie progowe 0,6 V), 1,8 V (napięcie progowe 0,9 V), 3,3 V (napięcie progowe 1,65 V) 5,0 V
Zabezpieczenie napięciowe wejść ±25 V

 

Mixed-signal, ale nie oscyloskop

Saleae Logic Pro 8 jest nowoczesnym analizatorem stanów logicznych. Konstrukcja tego przyrządu pozwala traktować sygnały wejściowe również jako analogowe. Nie można jednak traktować Logic Pro 8 jako oscyloskopu cyfrowego. Dostępne funkcje pomiarowe są bardzo uproszczone, brak jest regulacji czułości, oscylogramy są wyświetlane tylko w czterech rozmiarach, nie istnieje praktycznie mechanizm podstawy czasu. Interpretacja przebiegów wejściowych jako analogowych jest w pewnym stopniu konsekwencją rozwoju konstrukcji urządzenia, które w zamyśle miało być przede wszystkim analizatorem stanów logicznych.

Logic Pro 8 ma osiem wejść przystosowanych do obserwacji sygnałów mieszanych, bez znaczenia jest przy tym jakiego rodzaju sygnały są dołączone do poszczególnych wejść. Co więcej, sygnał z jednego wejścia może być analizowany jednocześnie jako cyfrowy i analogowy. Konfiguracji przyrządu dokonuje się w oknie zawierającym opcje ustawień typów poszczególnych wejść, ich standardu napięciowego, a także prędkości próbkowania, czasu akwizycji i… wydajności. (rys. 3). Nie trudno zauważyć, że wydajność ma ścisły związek z szybkością próbkowania. Wybór mniejszej dokładności oznacza mniejszą szybkość próbkowania, ale jednocześnie przy tych samych parametrach akwizycji możliwe jest wydłużenie rekordu, a więc i czasu rejestracji. Od razu należy dodać, że Logic Pro 8 nie ma własnego, wbudowanego rekordu, korzysta z wirtualnego rekordu tworzonego w pamięci komputera. Ale to oznacza, że możemy dysponować rekordem nawet 4-gigabajtowym. Wow! Takiego parametru nie znajdziemy nawet w najlepszych oscyloskopach. Zachowajmy jednak umiarkowany optymizm, Logic Pro 8 wykorzystuje rejestr znacznie mniej wydajnie niż klasyczny oscyloskop cyfrowy.

 

Rys. 3. Okno główne programu obsługującego analizator Logic Pro 8

 

O autorze

Jarosław Doliński
Jarosław Doliński jest absolwentem Wydziału Elektroniki na Politechnice Warszawskiej. Pracował w Przemysłowymi Instytucie Telekomunikacji oraz Instytucie Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy, gdzie zajmował się konstruowaniem urządzeń transmisji danych. Współpracował z Zakładem Urządzeń Teatralnych m.in. w zakresie konstrukcji interkomów teatralnych i urządzeń dla inspicjentów. Brał także udział w pracach projektowych rejestratorów urządzeń wiertniczych i elektroniki montowanej na żurawiach mobilnych. Obecnie prowadzi firmę zajmująca się konstruowaniem i produkcją urządzeń elektronicznych dla rehabilitacji i wspomagania treningu sportowego. Jest autorem czterech książek poświęconych elektronice i mikrokontrolerom, współpracuje ponadto z miesięcznikami „Elektronika Praktyczna”, „Elektronik” oraz „Świat Radio”.