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USB接続ロジックアナライザー、Saleae互換機(使ってみた編)

 Aliexpressから買ったSaleae互換の格安USBロジックアナライザを実際に使ったのでそのレポートです。

 これを動かすためのソフトはメーカーのサイトからダウンロードします。ソフトをインストールするとデバイスが無くても、Start Simulationボタンを押すとデモデータが読み込まれるので、機能の体験ができます。

▼デモデータの画面
saleaのデモ画面
 デモ用にデジタル4チャンネル、アナログ1チャンネルのデーターが読み込まれました。なお、USBにアナライザーのデバイスが挿されると、そのデバイスで動作可能なモードに自動的に設定が変更されます。

 メーカーのサイトに詳しいマニュアルがありますが、手探りで触れば何となく動かせます。設定窓から抜ける時にwindowsではOKボタンを押しますが、このソフトは窓外をクリックすることで抜ける点がちょっと違和感があります。

 ともかく良く出来たソフトなので、一度動かせば次回からは迷わずに操作出来ると思います。

 で、私がこのソフトの解説を書いてもあまり意味が無いので、このロジックアナライザを使った事例をいくつか紹介したいと思います。

▼デバイスの設定画面
24MHzに設定すると20msしか記録出来ない
 純正のデバイスなら、デジタル/アナログの切り替えや論理レベルの設定などが出来るようです。たぶん使うチャンネル数に応じてサンプリングレートや記録時間も変わるのでしょう。

 でも、今回買ったパチ物ではサンプリングレートと記録時間だけしか選べません,チャンネル数も8で固定のようです。もちろんアナログ記録は出来ません。また、最高記録レートの24MHzにすると記録時間は20msくらいまでしか設定出来ません。(大きな値は設定は出来るのですが、実行時にワーニングが出ます) ともかくそういう機能が必要な人は純正品を買いましょう。
 なお、サンプリングレートを少し下げると記録時間は大幅に伸びるようです。

▼パルスジェネレーターから立ち上がりの速いパルスを入れてみた
フラットケーブルから入力
 このあいだ作ったパルジェネからフラットケーブルを通して矩形波を入れてみます。このパルジェネの立ち上がり時間は5ns以下なので、かなり高速な信号が出ます。

▼記録結果
クロストークで隣接チャンネルにグリッジ発生
 CH-1 に信号を入れているのに、なぜか CH-0 と CH-2にも信号が記録されています。これは、クロストークで隣接するチャンネルにノイズが入ったものでしょう。立ち上がりの速いパルスを使うと、こういうことが起こるので注意が必要です。

 この現象は長いフラットケーブルを使ったことが原因で発生していると思われます。こういう場合は、チャンネル毎に線が分かれたテスト用クリップを使って接続すると良いと思います。どうしてもフラットケーブルを使いたいなら、結合部を少し(3cmくらい)残して線をばらして使うと良いはずです。あるいはこのソフトにはグリッジを除去する機能があるので、それを使ってもいいでしょう。(個人的にはそういう対策は嫌いです)

 もう一つ意地悪をやってみます。今度はルビジウムオシレーターの1PPS信号が、ちゃんと記録出来るかテストします。

▼ルビジウムオシレーター
ルビジウムオシレーター
 これはルビジウムオシレーターのFE-5680Aをケースに入れた物で、うちの周波数標準機です。なお、これはときどきGPSの1PPSで校正しています。この後ろのコネクタから1PPS信号が出ています。つまり1秒毎にパルスが出ているのですが、そのパルス幅は1μsしかありません。つまりパルスのデューティー比は百万分の一で、こういうパルスをアナログオシロで観察するのは大変です。

▼アナログオシロで1PPSパルスを見る
アナログオシロでルビジウムの1PPSを観察
 確かに+5V、パルス幅1μsが出ています。こう書くと簡単に撮影出来たみたいですが、この撮影はかなり難しくて、オシロもライティングスピードの速い物が必要です。

 こういう難しい波形をロジアナで見ると、

▼ロジックアナライザで記録した1PPSパルス
ルビジウムの1ppsパルス
 あっさり記録されていました、しかも3秒分も。これは楽ちんです。まあスペックから考えると当然なのですが。

 ということで、このロジアナは役立ちそうです。

 意地悪ばかりやっては可愛そうなので、最後にロジアナが得意なことをやらせてみます。

▼Arduino-UNOのCPUがリセットから立ち上がる様子
Ardyunoリセットからの起動の様子(シリアル、I2C)
 一番上の信号はCPUのリセットピンで、これでトリガをかけています。

 リセットがHighになって1.5秒後くらい経って処理が始まっています。その下の信号はシリアル出力、さらに下の二つはI2Cの信号で、上がデーター(SDA)、下がクロック(SCL)です。こんなのアナログオシロで見る気はしません。

 なお、ここではI2Cアドレススキャンプログラムを走らせていて、ESP-WROOM-02で動かしたものと同じプログラムをUNOで走らせています。

▼プロトコル解析
プロトコル解析
 上の波形の拡大です。波形と同時に流れているデーターがキャラクタで見えるのがロジアナのいいところです。

◆まとめ
 ということで、中華サイトから買ったパチ物のロジアナですが、この値段でこの性能なら買って良かったです。

 但し、記録速度、記録時間、機能などは本家のSaleae の物にはとうていかないません。そういう性能が必要な場合は、おとなしく純正品を買いましょう。 秋月でSaleae の商品はこちら。
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