Wozu dient ein Logikanalysator?

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1 Wozu dient ein Logikanalysator?

2 Beispiel: Microcontroller Microcontroller kommen vor in Haushaltsgeräten (Waschmaschine,...) in Fahrzeugen (ABS, Motorsteuerung, Radio,...) in Computern (Tastatur, Festplatte, Maus,...) Alle Microcontroller verarbeiten Daten und kommunizieren mit ihrer Umgebung.

3 Kommunikation Kommunikation kann sein: Steuerungsaufgaben (Motor an/aus,...) Messen (Temperatur,...) Tasteneingabe und LED/LCD-Ausgabe Datenspeicher (Flash, ROM, RAM, Festplatte,...) Verbindung mit anderen Rechner und Controllern

4 Fehlersuche Wie findet man Fehler und Probleme in der Kommunikation?

5 Kommunikation zwischen Controllern und Computern Beispiel für parallele Kommunikation: EPP-Protokoll der parallelen Schnittstelle

6 Leitungen 8 Datenleitungen WRITE: Lesen=1, Schreiben=0 Strobe: Übergang von 1 auf 0 löst Aktion aus: ASTB: Adresse DSTB: Daten WAIT: Peripherie ist beschäftigt

7 Ablauf der Kommunikation Schreiben: Daten an Datenleitungen anlegen WRITE entsprechend setzen Strobe auf 0 setzen Warten, bis Peripherie WAIT auf 1 setzt Lesen: Daten übernehmen Strobe auf 1 setzen Warten, bis WAIT auf 0 geht

8 Datenblatt Protokolle werden häufig in den Datenblättern der Hersteller beschrieben. Ein Beispiel:

9 Transfers from the host to the peripheral or from the peripheral to the host are accomplished using one of four transfer bus cycles. The four possible bus cycles are: Address Read, Address Write, Data Read, Data Write. The direction of the data transfer is controlled by the WRITE signal. If WRITE is high (indicating a READ cycle) the peripheral is the source of the data and drives its data onto the bidirectional data bus at the appropriate time in the cycle. If WRITE is low (indicating a WRITE cycle) the host is the source of the data and drives its data onto the bidirectional data bus. It is extremely important that the peripheral logic in the gate array not drive data onto the data bus except during a READ cycle. If the data bus is driven by the peripheral at incorrect times, it is possible to create bus contention that can damage either the gate array or the communications subsystem. All bus cycles are initiated and controlled by the host. Quelle: Digilent

10 The WAIT signal is used to synchronize transfers between the host and the peripheral. The host will not begin a transfer unless the wait signal is low. Once the host begins a bus cycle, it will hold the strobe (either ASTB or DSTB) in the active state (prolonging the bus cycle) until WAIT goes high. WAIT going high signals that the peripheral has completed its processing of the cycle. The host will then bring the strobe to the inactive state completing the bus cycle. The peripheral then brings WAIT low when it is ready for another transfer to begin. Timing Diagrams The following diagrams illustrate the signal timing for the various transfer cycles. For write cycles, the rising edge of the strobe signal (ASTB or DSTB) is the active edge and causes the data to be latched into the register in the gate array. For read cycles, the WRITE signal and the appropriate strobe are combined to enable to bus buffers to drive data onto the bus when it is a read cycle and the strobe is active.

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15 Logikanalysator Untersuchung vieler Signalleitungen gleichzeitig Zeitlicher Verlauf der Signale Nur binär, also nur 0 und 1, nicht Signalform

16 Sonderform: MSO Mixed-Signal Oszilloscope: Mischung zwischen Oszilloskop und LA Hier: Vier-Kanal Oszilloskop und 16-Kanal LA

17 Technischer Aufbau (Fast) normaler Windows XP-PC PIII-933, 512MB, 20GB Festplatte Präzisions-Messelektronik Oszilloskop mit 600 Mhz Bandbreite, bis 4GSa/s 8M Sample Speichertiefe Normaler Preis: Ab Euro (laut Agilent- Homepage) in der Basisvariante

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24 Mixed-Signal Aussehen von Signalen auf der Leitung ist nicht unbedingt rechteckig:

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