MS-250

MS-250 je logický analyzátor, který je navržen jako exterí modul k osciloskopům LeCroy. Analyzátor je dodáván buďto v provedení s 18 digitálními kanály, nebo s 36 logickými kanály. Zkombinováním logických a analogových kanálů získávame přístroj často též označovaný MSO (Mixed Signal Oscilloscope).

 

Analyzátor logických signálů MS-250 od spol. LeCroy

Při návrhu nebo odlaďování složitějších digitálních systémů bychom často uvítali nástroj, který by dokázal zobrazit celou řadu signálů současně. Nástroj který by dokázal zobrazovat průběh signálů na paralelních sběrnicích, současně zachycoval a dekódoval data seriových sběrnic a v neposlední řadě umožňoval sledovat i průběhy analogového signálu. Je zřejmé, že obyčejný čtyřkanálový osciloskop již na takové aplikace nestačí, resp. práce s ním je na takových zařízeních časově velmi náročná, neefektivní a často se dostáváme do situace, kdy řešení daného problému je bez speciálního vybavení nemožné. Zobrazení až 36 kanálů digitálních dat současně se zachycováním a dekódováním dat na mnoha typech sériových sběrnic a zobrazení 4 analogových kanálů. To vše a mnohem víc nabízí logický analyzátor MSO od společnosti LeCroy.

Zkratky MSO (Mixed Signal Osciloskope) napovídá, že se jedná o zařízení, které umožňuje sledovat celou řadu různých signálů současně. Ve skutečnosti se jedná o osciloskop LeCroy řady WaveSurfer, Wave Runner nebo vyšší, ve spojení s hardwareovým optionem MS-250, nebo MS-500. Model MS-500 je se vstupní frekvencí až 500 MHz navržen k zachycení dlouhého záznamu i nejrychlejších signálů. Paměť 50 Mpts/Ch umožňuje až 25 ms záznamu se vzorkovací frekvencí 2 GS/s. MS-500 umožňuje připojení až 36 kanálů, což plně postačuje pro všechny běžně se vyskytující typy dat, adres a řídících a sériových datových sběrnic. MS-500 je tedy ideální nástroj pro vyšetřování systémů s 16-ti nebo 32-ti bitovými mikrořadiči. MS-250 je ideálním zařízením pro testování systémů s 8 bitovými mikrořadiči, nebo pro pomalejší signály, při maximální vstupní frekvenci 250 MHz, 18-ti kanálech a paměti 10 Mpts/Ch.

Testování sériových sběrnic

MSO se velice dobře uplatní při návrhu systémů se sériovou sběrnicí. V takovém případě je velice důležitá schopnost rychle lokalizovat a dekódovat specifické zprávy. LeCroy nabízí jedinečné barevné zobrazení dekódovaných dat a flexibilní triggerování umožňuje zachycení specifických zpráv na I²C, SPI, UART, RS 232, CAN a LIN sběrnicích. Nespornou výhodou tohoto logického analyzátoru je fakt, že k analýze toku dat na sériových sběrnicích lze využít jakýchkoli digitálních vstupů, zatímco všechny analogové vstupy zůstávají volné pro připojení analogových signálů. Některá konkurenční řešení umožňují připojení sériových sběrnic pouze prostřednictvím analogových kanálů. Po připojení na sběrnici I²C přicházíme o dva, na sběrnici SPI pak dokonce o 3 analogové kanály.

Obr.1 Výřez obrazovky MSO

Na obr.1 je zachycen výřez z obrazovky osciloskopu. V následujícím si popíšeme co tato obrazovka znázorňuje a co jednotlivé charakteristiky znamenají.

1. Triggerování a dekódování sériových dat:MSO umožňují triggerování a dekódování dat na sběrnicích I²C, SPI, UART, RS-232 a LIN. Dekódovaná data jsou názorně zobrazena a rozdělena do přehledných bloků. Trigger sériových dat umožňuje zachycovat specifické zprávy na již zmíněných sběrnicích a lze nastavit například na adresu, obsah rámce nebo třeba na chybné rámce. 2. Kurzory:Kurzor je možné použít pro čtení hexadecimální hodnoty dat, nebo k normálnímu časovému odměřování.3. Automatická měření:Na obrazovce osciloskopu lze nastavit až osm různých automatických měření. Umožňuje i zobrazení statistik, které nám poskytnou detailní informace o měření. 4. Analogové pásmo:Ve spojení MSO s osciloskopy WaveSurfer Xs nebo WaveRunner Xi máme k dispozici analogové pásmo od 200 MHz až do 2 GHz při vzorkovací rychlosti až 10 GS/s. 5. Digitální vzorkovací paměť:Digitální vzorkovací paměť až 50 Mpts/Ch poskytuje možnost velmi dlouhého časového intervalu.Při vzorkovací rychlosti až 2 GS/s dovoluje až 25 ms záznamu digitálních signálů. 6. Analogová vzorkovací paměť:Osciloskopy LeCroy jsou vybaveny speciální, velmi rychlou vzorkovací pamětí o kapacitě až 12,5 Mpts/Ch (WaveRunner Xi). 7. Triggerovací maska:Pro zachycení specifických událostí na vstupech osciloskopu jsou MSO LeCroy vybaveny funkcí masky triggerů. Trigger lze pak nastavit na jakoukoli kombinaci čtyř analogových a 36-ti digitálních kanálů. 8. Vzorkování:Maximální vzorkovací rychlost na digitálních vstupech je u MSO-500 1GS/s. Při použití pouze 18-ti digitálních kanálů lze dosáhnout vzorkovací rychlosti až 2 GS/s.

Zobrazení digitálních kanálů

Obrázek 2 zachycuje ovládací lištu digitálních kanálů. Kanály jsou rozděleny do čtyř skupin po 9-ti bitech (D0 – D8, D9 – D17, D18 – D26, D27 – D35). Řazení bitů do skupin nám pak poskytuje možnost ovládat více bitů současně. Tato možnost se týká zobrazení buďto časových průběhů signálu na jednotlivých bitech (tlačítko expand, viz. Obr.1 modrý průběh) nebo zobrazení výsledné kombinace bitů dané skupiny jako hexadecimální hodnoty (tlačítko collapse, obr.1 oranžový průběh).

Obr.2 Ovládání zobrazení digitálních kanálů

Maska Triggerů

Obrázek 3 zachycuje způsob nastavení triggerovací masky. Jak již bylo zmíněno, trigger lze nastavit na jakoukoli kombinaci čtyř analogových a 36-ti digitálních kanálů a externího triggeru. Pro každý kanál je pak možné zvolit podmínku spuštění buďto jako stav „LO“, stav „HI“, a neurčitý stav nebo jako typ náběžné hrany. MSO nabízí volbu z celé řady typů logických úrovní, např. TTL, ECL, CMOS 5V, CMOS 3V, CMOS 2,5V, PECL 5V, LVDS. Uživatel má též možnost nadefinovat si vlastní typ logiky.

Obr.3 Nastavení Triggerovací masky

 

Základní vlastnosti

• 18 logických kanálů
• vlastní paměť vzorků paměť 10 MS/ch
• maximální vstupní frekvence 250 MHz
• Možnost zachycování signálů seriových sběrnic (CANbus, I2C, UART, RS-232 a pod.) přes logické vstupy
• Zobrazení časových průběhů nebo číselné hodnoty
• Nejběžnější typy logiky
• Možnost nastavení vlastních typů logiky s rozhodovacích úrovní v rozmezí -10 V až +10 V