Pogromca protokołów – analizator Saleae Logic Pro 8

Wróćmy jeszcze do wspomnianej wydajności. Opcja ta jest aktywna tylko wtedy, gdy wybrany jest co najmniej jeden kanał analogowy i wiąże się z koniecznością przesyłania dużych ilości danych do komputera. Oprogramowanie obsługujące analizator przesyła około 15 bajtów na każdą próbkę sygnału analogowego w każdym kanale. Wynika to z przyjętych algorytmów wyświetlania oscylogramów na ekranie. Przy takiej liczbie danych algorytm działa szybciej. Autorzy programu dali więc użytkownikowi możliwość wyboru dokładności tworzenia oscylogramów przez wybór parametru „Performance”. Przybiera on wartości: 100%, 80%, 60%, 40%, lub 20%. 100-procentowa wydajność oznacza, że sygnały będą próbkowane z maksymalną szybkością możliwą dla wybranej liczby kanałów. Należy jednak pamiętać, że od szybkości próbkowania zależy maksymalny czas akwizycji. Dla dużych szybkości czas ten będzie krótszy niż dla małych. Kombinacji nastaw jest sporo, w tab. 2 przedstawiono kilka przykładowych.

 

Tab. 2. Przykładowe zależności między liczbą aktywnych kanałów, dokładnością i szybkością próbkowania

Liczba kanałów aktywnych cyfrowych/analogowych Szybkość próbkowania [MSa/s]
kanały cyfrowe kanały analogowe
wydajność 100% wydajność 20%
1…4/0 500
100
50
25
20
12,5
10
6,25
5
4
2
1
5…8/0 100
50
25
20
12,5
10
6,25
5
4
2
1
kan. cyfrowe/analogowe
1/1 500/50
500/12,5
500/6,25
500/3,125
6,25/1,562
6,25/781,25 k

100/12,5
100/6,25
100/3,125
6,25/1,562
6,25/781,25 k
4/4 100/12,5
100/6,25
500/3,125
6,25/1,562
6,25/781,25 k

25/6,25
50/3,125
6,25/1,562
6,25/781,25 k
8/8 100/12,5
100/6,25
100/3,125
6,25/1,562
6,25/781,25 k


12,5/3,125
6,25/1,562
6,25/781,25 k

 

Szybkość próbkowania sygnału w danym kanale jest zależna od tego jak jest on traktowany: jako cyfrowy czy analogowy. Mamy tu jednak sytuację odwrotną niż w oscyloskopach cyfrowych MSO, w których szybkość próbkowania sygnału analogowego jest zwykle większa niż sygnału cyfrowego. Wiąże się to ze wspomnianą koniecznością przesyłania dużej ilości danych z analizatora Logic Pro 8 do komputera dla kanałów analogowych.

Aby oscylogram mógł być wykreślony na ekranie, w rejestrze muszą być zgromadzone wszystkie potrzebne do tego dane. Moment zakończenia akwizycji wyznaczony jest czasem analizy wyrażonym w milisekundach lub sekundach, albo liczbą zbieranych próbek. Może się zdarzyć, że przy dużej liczbie kanałów, dużej szybkości próbkowania i długim czasie akwizycji konieczne będzie gromadzenie bardzo dużej ilości danych. W takich przypadkach użytkownik jest ostrzegany specjalnym komunikatem o przewidywanym zapotrzebowaniu na pamięć (rys. 4).

 

Rys. 4. Komunikat ostrzegający o dużym zapotrzebowaniu na pamięć

 

Analiza przebiegów cyfrowych

Pamiętając o tym, że Logic Pro 8 jest przede wszystkim analizatorem stanów logicznych przyjrzymy się teraz, jak funkcja ta jest realizowana w opisywanym przyrządzie.

Skuteczność analizy sygnałów cyfrowych w dużym stopniu zależy od doboru odpowiedniego warunku wyzwolenia. Mimo dwojakiego traktowania sygnałów wejściowych, warunek wyzwolenia może być określony wyłącznie dla sygnału cyfrowego. Przyjęto, że musi wystąpić dokładnie jedno zbocze (narastające lub opadające) lub jeden impuls (rozpoczynający się zboczem narastającym lub opadającym). Uzupełnieniem warunku wyzwolenia jest opcjonalna kombinacja stanów na pozostałych wejściach. W kombinacji tej nie muszą być uwzględniane wszystkie sygnały. Ustalenie warunku wyzwolenia polega więc na zadeklarowaniu powyższych parametrów za pomocą symboli graficznych (rys. 5). Jak widać, autorzy nie przewidzieli jednoczesności zdarzeń w fizycznym rozumieniu tego pojęcia. Na przykład jednoczesna zmiana stanów na wyjściu licznika binarnego w rzeczywistości, przy bardzo dokładnej obserwacji nigdy nie zachodzi w tym samym momencie. Takie podejście jest więc słuszne, gdyż nie dopuszcza do niejednoznacznych sytuacji. We wspomnianym przykładzie bezpieczniej byłoby ustawić warunek wyzwolenia nie na zmiany stanów na wyjściach licznika, lecz na konkretne stany już po zmianie. Problem jednak polega na tym, że w warunku wyzwolenia analizatora Logic Pro 8 musi wystąpić jedno (dokładnie) zbocze na dowolnie wybranym wejściu. Oznacza to, że badając 4-bitowy rejestr praktycznie nie ma możliwości ustawienia warunku wyzwolenia na zmianę stanu np. z 1111 na 0000. Gdyby to był licznik binarny liczący cyklicznie w górę można by skorzystać z faktu, że taka zmiana następuje tylko wtedy, gdy najstarsze wyjście zmienia stan z „1” na ”0”, ale w ogólnym przypadku mamy problem. Ewidentnie brakuje wyzwalania na kombinacji samych stanów.

 

Rys. 5. Ustalanie warunku wyzwalania

 

Analiza rozpoczyna się po naciśnięciu przycisku Start Simulation. Układ czeka na wystąpienie warunku wyzwolenia, po czym następuje akwizycja danych (rys. 6). W chwilę po skompletowaniu odpowiedniej ilości danych, na ekranie wykreślane są przebiegi (rys. 2). Teraz można je przeglądać i mierzyć. Użytkownik może umieszczać na wykresach tzw. adnotacje (rys. 7). Są to:

  • zakładki umożliwiające zaznaczanie miejsc na oscylogramie, do których możliwy jest szybki skok z dowolnych innych miejsc, zakładki są opisywane własnymi nazwami,
  • pary markerów czasowych,
  • pomiary.

 

Rys. 6. Komunikaty wyświetlane w trakcie akwizycji

 

Rys. 7. Okno wyboru rodzaju adnotacji

 

O autorze