Műszertechnikai és Automatizálási Intézet

Óbudai Egyetem Kandó Kálmán Villamosmérnöki Kar

Műszertechnikai és Automatizálási Intézet

20/6. sz. mérés

SONY / TEKTRONIX 318 Logikai analizátor vizsgálata Budapest, 2013

Markella Zsolt

A kiadvány szerzői jogi védelem alatt áll, arról való másolat készítése csak az ÓE-KVK-MAI méréstechnika laboratóriumi kurzusát felvevő hallgatók számára engedélyezett. Minden egyéb esetben – a szerzők előzetes írásbeli engedélye nélkül – a kiadvány másolása és jogosulatlan felhasználása bűncselekmény.

Általános leírás: A SONY/Tektronix 318 logikai analizátor egy billentyűzettel működtethető, menüvezérelt, multifunkcionális, portos bemenetű logikai analizátor. Használhatjuk párhuzamos időanalizátor-, párhuzamos állapotanalizátor módban akár belső-, akár külső órajellel; mindegyik üzemmód videó kijelzéssel ellátott. A soros állapotanalizátor mód, az RS-232C interfész, valamint a nem felejtő memória egyedi opcióként elérhetők. A 318 számú analizátor párhuzamos alkalmazásánál 16 bemeneti csatornán tudja fogadni a jeleket maximálisan 20 Mhz-es bemenő frekvencián és 256 bit/csatorna memória áll rendelkezésre az adatok tárolásához. Minden egyes csatornán beállítható a glitch figyelés, valamint három darab szófelismerő opció a triggerelési módokhoz. A digitális késleltetése 65000 órajelig számlál. A beépített interfész lehetővé teszi, hogy a műszert csatlakoztassuk egy modemhez, így akár számítógéppel rögtön ki is értékeltethetjük a mérési eredményeket. A logikai analizátor ebben az üzemmódban az interfész segítségével képes fogadni a modem utasításait, és képes elküldeni a videó kijelzőre küldött adatokat, illetve a memóriájában tárolt dolgokat. A nem felejtő memória képes tárolni három különböző referenciabeállítást vagy már lemért adatokat, körülbelül öt évig. Minden memóriaterület fel van osztva párhuzamos és soros információkra. Az aktuális mentés és visszahívás történhet billentyűzetről és az eszközt vezérlő modemről egyaránt. Három-három menü tartozik a párhuzamos és a soros mérésekhez, két menü az adatmegjelenítésekhez, és egy-egy menü a távoli vezérléshez, valamint a nem felejtő memóriához.

ÓE – Kandó – MAI

20/6. sz. mérés

Méréstechnika laboratórium

Alkalmazási módok: A fő alkalmazási mód beállítása a bal felső sarokban látható a mérés minden egyes folyamatánál. Ezek a következők lehetnek: - PRL párhuzamos üzemmód (parallel analyzer) - SER soros üzemmód (serial analyzer) - KBD billentyűzet vezérlés (keyboard-controlled) - RMT külső vezérlés (remote controlled) -NVM nem felejtő memória (non-volatile memory) Ha ezek alkalmazása között akármikor váltani szeretnénk, akkor a megfelelő mód beállítása után az EXECUTE gombot is meg kell nyomnunk. Minden egyes bekapcsolásnál lefut egy önteszt, amikor a készülék ellenőrzi saját szerveit és kijelzi azok állapotát, valamint az éppen aktuális konfigurációt. Ha nincsen hiba, akkor a megfelelő szerv mellett egy PASS, ha valami hiba van, akkor egy FAIL felirat jelenik meg. A különböző szervek a következők: - mainframe -prl - ser - rmt - nvm Ezek jelentése fentebb megtalálható. Ha minden rendben van, akkor ezt a műszer egy COMPLETED felirattal jelzi számunkra.

Menürendszer: A SETUP menüben lehet meghatározni a mérés során alkalmazandó adat-szerzési, azaz lefutási módokat, valamint a használandó csatornákat és ezeknek a logikai csoportosításait A THRESOLD menüben állíthatjuk be a különböző mérési küszöbértékeket, beleértve az adatok vonalait és a külső órajelet is. A TRIGGER menü a főbb mérési módok meghatározására szolgál. Itt adhatjuk meg például a triggerelési módot, az órajel forrását, a triggerpozíciót, de a szófelismerő rendszertés a glitch-fígyelő rendszert is innen kontrollálhatjuk. A STATE TABLE menü két almenüre oszlik: az SRCH (search, azaz kereső) és a CMPR (compare, azaz összehasonlító) részekre. A search menü a mérés során egy előre beállított szót, vagy glitch-et keres a mérés során, és sikeres találat esetén kijelzi annak helyét az aktuális pozícióhoz képest. A compare menü pedig összehasonlítja a memóriában szereplő szavakat, adatokat az éppen mért szavakkal, adatokkal és megjeleníti a különbségeket a képernyőn.

3


20/6. sz. mérés


A TIMING DIAGRAM menü, ami csak párhuzamos mérésnél használható, szintén két részre oszlik: a SRCH és a AT (delta time). Előbbi azonos az előbb megismerttel, a AT menü pedig kijelzi és kiszámítja az aktuális pont (C) és egy tetszőlegesen választott pont (AT) között eltelt időt. A REMOTE menüben az RMT üzemmód főbb paramétereit tudjuk beállítani, hogy az eszköz kívülről is vezérelhető legyen. A NON-VOLATILE menüben az éppen aktuális beállítást, mérési adatot, memóriatartalmat tudjuk tárolni az NVM (állandó) memóriában. Ez azt jelenti, hogy az így eltárolt dolgok nem fognak törlődni, ha a készüléket kikapcsoljuk. Párhuzamos analízis: SETUP MENÜ ACQ. MODE lefutási mód (acquision mode) SINGLE egyszeri lefutás, a START gomb megnyomásával indul REPEAT ismétlődő lefutás, azaz folyamatos mérés. Indítása a START gombbal, leállítása a STOPpal történik. COMPARE összehasonlító mérés (indítás a STARTtal) RPT UNTIL ACQ=REF ismétlés, amíg a mért eredmény megegyezik a referenciával RPT UNTIL ACQ=REE ismétlés, amíg a mért eredmény el nem tér a referenciától. Ezeknél az opcióknál referenciaként egy egy korábbi mérés REF-be elmentett-, vagy a NVM-ből oda visszatöltött adatai számítanak. GROUP csatornakiosztás és csoportosítás A típusonként eltérő számú bemeneti csatornák 16-os egységenként be és kikapcsolhatók, illetve a megjelenítési módjaik átállíthatok. Ezekhez a kezelőlapon az EDIT mezőben levő és a DATA ENTRY mezőben levő billentyűket kell használni. Egy-egy új csatornakiosztás után az EXECUTE nyomógombbal kell elfogadtatni a műveletet, amit a készülék ki is jelez. THRESOLD MENÜ LEVEL a jelszintek küszöbértékei adhatók meg olymódon, hogy vagy az INCR (növelés) és DECR (csökkentés) gombokkal léptetünk, vagy a számjegyes gombokkal írjuk be a kívánt értéket. Ha esetleg az egész mezőt törölni kívánjuk javítás céljából, akkor a CLEAR gombbal ezt megtehetjük. INPUT meghatározhatjuk, hogy a SETUP menüben beállított logikai csoportosítások melyik küszöbszintet használják. Így lehetőség van arra is, hogy csoportonként teljesen különböző értékeket adjunk meg. TRIGGER MENÜ TRIGGER SOURCE a mérés alatt használandó triggerelés forrását határozzuk meg vele. A különböző beállítások lehetnek INT TRIG (belső), EXT TRIG (külső),

4


20/6. sz. mérés


illetve INT OR EXT, amikor onnan veszi a triggerimpulzust, ahonnan előbb érkezik meg a jel. TRIG (trigger mode) trigger módját határozzuk meg vele, ami lehet: AFTER MEM. FULL és IMMEDIATELY. Míg az előbbi csak azután nézi meg a triggerfeltétel teljesültét, miután megtelt a mért adatokkal a memóriája, addig az utóbbi a mérés indítása után azonnal elkezdi keresni az indítópoziciót. CLK (clock) a mintavételezés periódusidejét határozhatjuk meg i t t 500 ms-tól egészen 50 ns-ig. Belső triggernél valószínűleg aszinkron órajelünk lesz a merendő jelhez képest, míg külsőnél szinkron órajelet kapunk. POSN (position) amikor egy trigger feltétel bekövetkezett, akkor ez a beállítás szabja meg, hogy mikor legyen a tárolás vége. Ezt a műveletet a trigger pozíciónak a mérési adatokat tároló memóriában való relat í v stabilizálásával végzi. A beállítások lehetnek: BEGIN a memória eleje CENTER a memória közepe END a memória vége DELAY az előzőektől eltérő késleltetés állítható be EXT TRIG POL (external trigger polarity) ha külső triggerelésl alkalmazunk, akkor ezzel a beállítással szabályozhatjuk azt. hogy a trigger bekövetkeztekor annak fel-, vagy lefutó élére történjen az indítás. TRIGGER SEQUENCE, TRIGGER WORD SETTING logikai összefüggés és sorrendiség adható meg a különböző bemeneti csatornák között annak érdekében, hogy a triggerfeltétel bekövetkeztét méginkább szabályozni lehessen a pontosabb mérés érdekében. A különböző összefüggések lehetnek (az érthetőség kedvéért néhol betűt is alkalmazok): A FLWD) BY B (followed by) a trigger esemény akkor következik be, ha B esemény A esemény után következik be. A THEN B akkor lesz triggeresemény, ha B esemény rögtön A esemény után következik be. A OR B vagy A, vagy B bekövetkeztekor triggerel RESET ON B a trigger mindig visszaáll a szekvencia elejére akkor, ha B esemény bekövetkezik a triggeresemény előtt. OFF a jelzett szó nincs használatban. WORD RECOGNITION a három szófelismerőt lehet i t t konfigurálni. Tulajdonképpen a triggereléshez-, a SRCH üzemmódhoz- és a CMPR üzemmódhoz is itt állíthatjuk be a kívánt szavakat; ráadásul különböző számrendszerekben. Ezek lehetnek: H hexadecimális, D decimális, O oktális és B bináris. Állíthatunk még azon is, hogy egy trigger esemény akkor következzen-e be, ha az egyenlő egy it t megadott szóval, vagy akkor, amikor nem egyenlő vele. Átprogramozhatjuk a szófelismerő csatornákat is, amelyeknek a lentebb említett két másik üzemmódban van szerepük. GLITCH meghatározhatjuk, hogy melyik csatornán legyen aktív a glitch-figyelés és melyiken ne. Ennek az optimálisabb időkihasználás miatt van szerepe, de akar az összes csatornát is kijelölhetjük.

5


20/6. sz. mérés


A műszer kezelése: Bekapcsolás után, ha minden rendben van, döntsük el, hogy melyik mérési mód a legoptimálisabb a számunkra. Tervezzük meg a mérést ! Csatlakoztassuk a mérőcsipeszeket a vizsgálandó pontokra, a nulla jelölésű vezetéket pedig a földpotenciálra kössük! A MENU gombok segítségével (a fent leírtak alapján) először a SETUP, majd a THRESOLD, végül a TRIGGER gombokkal állítsuk be a műszert a mérendő áramkörnek megfelelően! Az állítható dolgok között az EDIT részben levő gombokkal váltogathatunk és a SELECT-tel változtathatjuk az értékeket. Ha számot kell átállítani, akkor vagy a megfelelő számjegyes gombbal, vagy az INCR (növelés) DECR (csökkentés) gombok valamelyikével tehetjük ezt meg. Ahol szükséges és a gép is kéri tőlünk, ott az EXECUTE gombbal fogadtassuk el vele a beállítást! Ha elkészültünk az optimalizálásokkal, akkor a DATA gomb megnyomásával átkapcsolhatunk a kijelző képernyőre. Ismételt megnyomással váltogathatunk az idődiagramos-, illetve a számkijelzős megjelenítések között. Idődiagramos kijelzésnél maximum nyolc csatorna jelét láthatjuk egyszerre, de váltogathatunk közöttük a PAGE állítgatásával. Ha a SIZE pozícióra állunk, és ott növeljük vagy csökkentjük az értéket, akkor a kijelzendő bitek számát tudjuk befolyásolni. Sajnos ennek a műszernek a memóriája nem konfigurálható át szabadon, mert akkor a SIZE csökkentése miatt felszabaduló memóriaterületet hosszabb szavak felismerésére tudnánk állítani. Az oldalakon levő sorok kiosztása szabadon változtatható úgy, hogy a sorok elején levő két helyre a megfelelő betű- és számjegyet írjuk. Mindkét megjelenítési formánál megtalálható a képernyőn a kijelzett csatornák aktuális (C current) pozíciónál levő értéke számjeggyel kifejezve is. Ahogy haladunk a C pozíciójával úgy változik ez a kijelzett érték is. A kijelző képernyőn is állíthatunk az órajelen, a triggerelés fajtáin, valamint a mérési módon. A kijelzett adatok a REF-be is átírhatók, ha a DISP mezőre lépünk, és ott átírjuk (REF beállítás és EXECUTE megnyomása). Innentől kezdve alkalmazhatjuk mind az összehasonlító-, mind az időeltérés-számoló üzemmódokat is. Ha a glitch-figyelés be van kapcsolva és talál is tüskét a műszer a mérendő csatornán, akkor azt megvastagított függőleges vonallal jelzi. A mérés befejezése után a mérőcsipeszeket gondosan szedjük le a mérendő áramkörről és rakjuk vissza a helyükre! Kapcsoljuk ki a műszert !

6


20/6. sz. mérés


A mérés egyszerűsített leírása A készülék egy maximum 16 csatornás logikai analizátor, belső illetve külső órajellel, állapottriggerrel, tesztelő kimenetekkel. Tárolókapacitása 256 bit/csatorna, ez azonban nem átszervezhető, úgyhogy kevesebb csatorna használata esetén is ugyanekkora memória áll rendelkezésre. Bekapcsoláskor a készülék egy öntesztet hajt végre, ha hibát talál, kijelzi. Sikeres indulás után a MENU - résszel kell kezdenünk, itt kell beállítanunk azokat a paramétereket, amik meghatározzák majd a mérés egészét. Mozogni a nyíllal jelölt gombokkal lehet egy adott paraméterre, majd ott a közöttük lévő SELECT gombbal válthatunk, vagy az INCR, DECR gombokkal növelhetünk vagy csökkenthetünk egy értéket, ha afölött állunk. A beállítás három részből áll: a) SETUP: Itt állíthatjuk be a mérés módját (soros - SER, párhuzamos - PRL), az indítást (START gombbal indítva), egyszer lefutó, ismétlődő, stb. Lejjebb konfigurálhatjuk a csatornákat, mindegyiket külön ki-/bekapcsolhatjuk, illetve hozzárendelhetünk egy-egy mérőfejet. (GROUP - csoportosítás; itt használnunk kell a számmal, illetve betűvel ellátott gombokat is.) Mivel a frekvenciamérő-panel frekvenciaosztó kimeneteit vizsgáljuk (4 darab plusz az órajel), ezért párhuzamos – PRL módban az első csoportot GROUP kell bekapcsolnunk, abból is az első ötöt (AO – A4) és a többit érdemes kikapcsolni. b) TRESHOLD: Itt állítható be, hogy a mérés milyen jelszintek mellet történjen, illetve azoknak mekkora tűrést engedélyezünk. 3+1 változónk van (V1, V2, V3, TTL) ezeknek adhatunk külön-külön feszültségértékeket, majd meghatározhatjuk, hogy ezek közül melyiket használja az órajel, illetve a két csatorna-köteg (A, B) glitch-detektálásra. A méréshez használja az előredefiniált TTL jelszintet! c) TRIGGER: Itt állítható be, hogy belső, külső illetve mindkét triggert figyeljük (INT TRIG, EXT TRIG, INT OR EXT). Beállíthatjuk a mintavételezés periódusidejét (CLK), de ezt a mért adatok kijelzésénél is megtehetjük, ugyanúgy, mint az elő-, illetve utótriggerelés mértékét (DLY), amit bitben adunk meg, és 0-255 között változhat. Triggerelés egy adott feltétel (a csatornák egy adott kombinációja) beállására történik. Például, ha az utótriggerelés értéke nagyobb, akkor többet látunk a triggerelés után történtekből, és kevesebbet az előtte lévő adatokból (ezzel együtt a Triggermarker előbb kerül. A TRIG feliratnál állíthatjuk be, hogy a felrajzolás mikor történjen. AFTER MEM FULL beállításakor a műszer előbb megvárja, míg betelik a 256 bit hely, majd egyben felrajzolja a diagramokat (vagy kiírja a számokat), míg az IMMEDIATELY módnál a triggerelés után elkezdődik, és folyamatos a felrajzolás. Lehetőség van arra, hogy ne számmal adjuk meg az elő-, illetve utótriggerelés mértékét, hanem az minimális, maximális, illetve közép legyen (BEGIN, END, CENTER). Ezután adhatjuk meg a trigger-feltételt. Ez három szó, csatornaköteg-kombináció is lehet (WA, WB, WC), és megszabhatjuk, hogy ezek időben kövessék egymást, vagy pedig valamilyen logikai kapcsolatuknál legyen triggerelés. Ezalatt kapcsolhatjuk ki-, illetve be a két 8-as csatorna-csoportnál, hogy történjen-e glitchfigyelés, és ha igen, akkor a csoport melyik csatornáján (lehet több csatornán is, akár mindegyiken egyszerre). A méréshez használja a WA = 0, WB = off, WC = off trigger kombinációt! A képernyő alján bal és jobboldalt állandóan jelenlévő két szám a DISPLAY képernyőre vonatkozik, a két marker pozícióját mutatja (bitben). Miután készen vagyunk a konfigurálással, elkezdhetjük a mérést. A DATA gomb megnyomásával jutunk arra a képernyőre, ahol a csatornák állapotát jelzi ki a műszer. A

7


20/6. sz. mérés


gomb ismételt megnyomásával lehet váltani idődiagramos, illetve szám-kijelzés között, ahol a számrendszert a számoszlop felett álló betű (D, H, O, B) változtatásával (SELECT gomb) tudjuk meghatározni. Idődiagramos ábrázolásnál egyszerre maximum 8 csatorna jelét látjuk a képernyőn, de két képernyő között váltogathatunk (PAGE - fent, középen. Ha SELECT-et nyomunk, akkor SIZE - méret lesz). A mérettel be lehet állítani, hogy egyszerre 48, 96, 196 vagy 256 bitet lássunk. (Érdemes a legnagyobbra állítani) Az egy oldalon lévő nyolc sor kiosztása szabadon választható, az előttük lévő betűjeleket kell a műszer kezelőlapjának jobb felén lévő gombokkal (A, B, 0-7) állítani. A képernyő felső soraiban szintén beállítható a mérési mód, az indítás, a mintavételezés periódusideje (CLK), az elő-/utótriggerelés, helyzete, a kijelzés (?->: DISP=ACQ). A mérés a START gombbal indul, ekkor a TRIG-nél beállítottaknak megfelelően a műszer tárolja a mintavett adatokat, majd felrajzolja a diagramokat. Ezután a SETUP-résznél a mérési módnak megfelelően vagy leáll, és kint tartja az adatokat a képernyőn újabb START nyomásáig, vagy egyből újra mér, de addig a diagramok láthatók. Végezetül még a két függőleges vonalról, a markerekről. Az egyik felett egy c betű van, ez a CURRENT vagyis aktuális pozíció, ezt a DATA-DISPLAY résznél lévő két nyíl gombbal lehet léptetni jobbra-balra (számkijelzésnél pedig fel-le), ekkor a diagramok végén kiíródik egy 0-s vagy egy 1-es, attól függően, hogy a vonalnál éppen milyen értéket vesznek fel a csatornák. A másik jelzővonal felett egy T betű van, ez a TRIGGER markerje, ez mutatja, hogy hol van a triggerelés. Mérési feladat a frekvenciamérő-panel frekvenciaosztó kimeneteinek és az órajel-kimenetének a vizsgálata, a látható idődiagram felrajzolása.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0…

Az A csoport első mérőfejét (AO) tesszük az órajelkimenetre, ami 1MHz-es frekvenciájú. Jól látható, mindent tartalmazó diagramot 50, vagy esetleg 100 ns-os periódusidejű mintavételezésnél kaphatunk. A másik négy csatornát (A1-A4) rendre a frekvenciaosztó Qa-Qd kimeneteire kapcsoljuk. A mérést egyszer-lefutó módban végezzük, mivel az idődiagramok a mérések ismétlésével változatlanok maradnak.

8

Műszertechnikai és Automatizálási Intézet

Recommend Documents