COM ポートの入力における信号のロジックアナライザーのプログラム。スキーム、説明

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COM ポートの入力信号のロジックアナライザー用のプログラム。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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アマチュア無線の練習では、低周波のデジタル信号を調査する必要がある場合があります。この目的のために高価なハードウェアロジックアナライザーやストレージオシロスコープを入手することは、ほとんどの場合非現実的です。分析する信号をコンピュータの COM ポートの入力に適用し、すべての変更をモニタ画面に表示してコンピュータのハードディスクに情報を保存するプログラムを実行するだけで十分です。

提案されたプログラムは、コンピュータの COM ポートの入力で受信したデジタル信号を記録および分析するように設計されています。 Windows 98 以降、Windows ファミリのすべてのオペレーティングシステムで実行できます。コンピュータには、クロック速度が 166 MHz の Pentium I 以上のプロセッサと 128 MB 以上の RAM が必要です。

このプログラムは、Delphi 7 統合開発環境で作成されており、I/O ポートへの直接アクセス (Win API をバイパス) には、インストールを必要としない smPort ドライバーを使用します。これにより、時間間隔の測定においてかなり高い精度を達成することが可能になりました。スイープモード - XNUMX つまたは複数の信号の変化によってトリガーされる、構成可能な単一の期間待機します。

同時に、ポートの 15 つの入力 (CTS、DSR、RI、および DCD) の信号が検査されます。同時に、RTS および DTR ポートの出力ラインで高ロジック電圧レベルを維持することが可能であり、これにより、最大 232 mA (ラインあたり) の電流消費でデバイスに電力を供給することができます。 RSXNUMX インターフェイスで受信したレベルとは異なるレベルの信号を調査するには、適切な整合デバイスを介して適用する必要があります。

主な技術的特徴

入力数 ................................................4
ログレベル。 1、B........+3...+25
ログレベル。 0、V....+3...-25
コンセントの数
研究中のデバイスと
センサー..............................2
出力電圧、V........+12
出力負荷電流、mA、以下 ..................................................................................15
時間間隔測定誤差、%、これ以上、
20 未満の µs ....... 標準化されていない
20......................50
100......................................10
1000以上..................................................1
調査中の信号の最大周波数、kHz ................................... 180
最小掃引時間、ミリ秒 ..........................................1
スケール上に表示される場合の最大掃引期間 (s)
1:1 ....................0,5
1:20..................................10
1:100......................50

XNUMX つの回線でシリアルコードによって送信され、別の回線ではクロックパルスを伴う個別の情報信号を調査する必要があるとします。衝動は絶え間なく進行し、情報の伝達は事前に未知の時間間隔で発生します。

情報ラインを DCD 入力 (ポートコネクタのピン 1) に接続し、クロックラインを RI 入力 (ピン 9) に接続して、Digital_Oscilloscope.exe プログラムを実行します。開いたウィンドウの「設定」フィールドの「ポート」タブ (図 1) で、名前 (COM1 または COM2) でポートを選択し、その入力に調査した信号を適用します。 [アドレス] 列には、選択したポートの標準ベースアドレスが表示されます。必要に応じて、アドレス値の横にある画面ボタンを押して、ここに (XNUMX 進形式で) 別のアドレスを入力できます。

COMポートの入力での信号のロジックアナライザ用のプログラム
図。 1

対応する列に、問題を解決するために必要な信号の記録時間 (「キャプチャ時間」) を示します。調査された信号のレベルの変化の瞬間のみが記録され、通常のサンプルではないことに注意してください。 [Use TSC] ボックスをチェックすると、Pentium I 以降、より高いクロック周波数で動作するすべてのプロセッサで使用可能なハードウェアタイマーを使用して時間をカウントできます。これにより、時間測定の精度が大幅に向上します。これは、プロセッサがそのようなタイマーを持たない時代遅れのコンピュータでのみ、チェックを外して放棄する必要があります。

「Trigger on signal change」パネルで、DCD 項目をチェックします。これは、この入力での信号の論理レベルの最初の変化から記録を開始する必要があることを意味します。この場合、これは情報転送の開始に対応します。「ホールド信号」パネルのRTS項目にチェックを入れると、同名のポート出力に高論理レベルの電圧が設定されることになります。

「設定」フィールドの上にある画面上のボタン「キャプチャ」を押すと、プログラムは入力信号の指定された変更を待機します。このモードでは、「Capture」の下の背景が赤くなります。トリガー条件が満たされると (この場合、DCD 入力でレベルが変化します)、コンピューターのメモリーへの情報の記録が開始され、セットアップ中に指定された時間だけ継続されます。何らかの理由で録画開始の待機を停止したり、予定より早く終了したりする必要がある場合は、画面上の [停止] ボタンを使用してこれを行うことができます。

COMポートの入力での信号のロジックアナライザ用のプログラム
図。 2

記録の最後に、信号のタイムダイアグラムがプログラムウィンドウに表示されます (図 2)。「設定」フィールドの「オシログラム」タブに移動すると、「信号を表示」パネルを使用して、必要に応じていくつかの信号の反転を設定し、各曲線の色を選択し、不要な信号の表示をオフにすることができます (この画面上のダイアグラムの表示を高速化します)。同じタブで、時間軸に沿って表示スケールを選択し、デジタル化の有無にかかわらずスケールグリッドを有効にできます。

時間間隔を正確に測定するために、XNUMX つのマーカー (垂直の赤と緑の線) がチャートフィールドに用意されています。これらは、ダイアグラム上でマウスの右ボタンまたは左ボタンをクリックするか、ダイアグラムの下にあるスライダーを使用して移動できます。時間軸上の各マーカーの位置とそれらの間の間隔は、スライダーの右側に数値で表示されます。

非常に大量の情報を記録して大規模を選択すると、コンピューターの RAM リソースが使い果たされ、コンピューター画面にメッセージが表示される可能性があることに注意してください。

このプログラムは、イェレッツ州立大学の無線電子工学およびコンピューター工学科で、赤外線受信機と送信機の研究と調整のために、また (ホールセンサーと共に) デジタルタコメーターとしても使用されています。

文学

パシクス。ハードウェアプログラミング: RS-232。
Teixeira S、Pacheco K. Delphi 5. 開発者ガイド。 - M.: 出版社「ウィリアム」、2000 年。
Microsoft Windows SDK。 - マイクロソフトコーポレーション、1985 年から 2007 年。

Delphi プロジェクトと smPort ドライバーを含むロジックアナライザープログラムをダウンロードできます。故に.

著者：V.ティモフェエフ、リペツク州エレツ。出版物: radioradar.net

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