Analizador lógico Gould K25

Laboratorio de Instrumentación Electrónica
Analizador lógico Gould K25
El analizador lógico Gould K25 es un instrumento indicado para analizar sistemas
digitales de 8 bits de datos y que funcionen a poca frecuencia de reloj. Se trata de un
analizador fácil de manejar, aunque de poca versatilidad.
Figura 1. Analizador lógico Gould K25.
El panel frontal del instrumento, Figura 1, se divide en cuatro zonas claramente
diferenciadas:
1. Pantalla. A la izquierda del frontal. En ella se muestran los diferentes menús y se
representan los datos. La parte inferior de la misma está reservada al área de menús
a los que se podrá acceder a través de los botones ubicados debajo de la pantalla
(teclas de selección de menú) cuyo significado depende del contexto.
2. Teclado numérico hexadecimal. A la derecha del panel frontal. Se trata de un
teclado de 6 filas por 3 columnas en el que existe una tecla por cada número del 0
al 9 y otras 6 teclas dedicadas a la nomenclatura hexadecimal (letras entre la A y la
F). No obstante, podemos disponer del alfabeto completo (útil sobre todo a la hora
de dar nombre a las etiquetas). Para ello, es preciso pulsar la tecla SHIFT, situada en
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la parte inferior derecha del teclado, seguido de cualquier otra tecla del teclado.
Junto a este teclado aparecen dos botones RUN/STOP que son útiles a la hora de
programar la adquisición de los datos. Finalmente, entre la pantalla y el teclado
aparece una fila de botones, llamados de acción, que desarrollaremos a lo largo de
este manual.
3. Cursores. Ubicados bajo los botones de acción. Son útiles para moverse dentro de
los menús y facilitan la tarea de modificar parámetros.
4. Conectores para las sondas de prueba y ranura para la sonda de reloj. Ubicados en la
parte inferior del frontal. Junto a estos se encuentra el botón de encendido/apagado
del instrumento, POWER.
Botones de Acción
Estos botones nos permiten configurar el modo de funcionamiento del sistema. Al
pulsarlos, la pantalla cambia y en el área de menús aparecen las funciones de las teclas
de menú. Veremos el uso de estos botones uno a uno.
1. Config. En la Figura 2 se observa esta pantalla que, además, es la primera que nos
encontramos tras el encendido del analizador lógico. En esta pantalla se configuran
las opciones básicas del equipo, entre ellas el reloj de adquisición de datos.
•
Para el manejo básico del Gould será necesario, al menos, configurar el reloj,
Tabla 1. Éste puede ser interno (generado por el propio analizador) o externo
(introducido en el instrumento por el usuario a través de la sonda de reloj −Clock
pod−). La fuente de reloj se selecciona a través de las teclas de selección de
menú que aparecen debajo de la pantalla, según se indica en el área de menús,
(EXT/INT). Si el reloj es externo, habrá que fijar el nivel que distingue entre el 1
y 0 lógicos, por qué línea del clock pod entra el reloj, si es activo por flanco de
subida o de bajada, etc. Por el contrario, si es interno, se podrá fijar la frecuencia
de muestreo de los canales entre 10Hz y 25MHz utilizando los mandos INC y
DEC del área de menús. Normalmente, se utilizará como fuente de reloj para el
muestreo de los canales de entrada el reloj interno, fijando la velocidad a la
adecuada para capturar el proceso que se desea estudiar.
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Figura 2. Pantalla de configuración.
Clock
EXT/INT
INC
Brightness
DEC
DEC
INC
Tabla 1. Área de menús de la pantalla de configuración.
• El brillo en la imagen del analizador se controla con los mandos DEC e INC que
disminuyen o incrementan, respectivamente, el brillo de la imagen del
analizador.
• En esta pantalla aparecen, también, unas líneas que permiten seleccionar entre
modo manual o modo automático de funcionamiento en la adquisición de datos.
Si se colocan los cursores sobre esta línea, aparece el área de menús indicada en
la Tabla 2. Cuando se selecciona el modo de funcionamiento automático,
AUTO, aparece en pantalla una nueva línea y un área de menús distinta (Tabla
3), de forma que se pueda establecer que la adquisición se repita hasta que se
cumpla una determinada condición. Estas condiciones pueden fijarse para que lo
adquirido sea, o no, igual a lo que existe en la memoria de referencia del
instrumento.
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Acq Mode
MANUAL
AUTO
Tabla 2.Área de menús de selección del modo de funcionamiento (manual o
Stop when
ACQ=REF
ACQ=!REF
Pause
ABORTED INC
DEC
Tabla 3. Área de menús de configuración del modo automático de adquisición de datos.
2. Trigger. En esta pantalla, Figura 3, se fija el evento, o la sucesión de eventos, que
provoca la captura de los datos por parte del analizador. El analizador va
capturando, continuamente, los datos digitales de entrada y almacenándolos en una
cola FIFO de 1024 datos que se vacía a la vez que se llena en forma de registro de
desplazamiento. En un determinado momento, cuando la entrada se corresponde con
la señal de disparo, se capturarán los datos que se representan en la pantalla.
Patrón de
disparo
Secuencia
para el disparo
Retraso
Figura 3. Pantalla de selección del trigger.
• En la primera línea, Label, se puede cambiar el nombre con el que aparecen las
señales en la pantalla (Timing y List) del analizador lógico. Existen cuatro
columnas, de 8 bits cada una, correspondientes a los cuatro puertos de entrada de
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datos (pod0-pod3). La etiqueta asociada a cada canal es una letra: a para el pod0
(a0 para el primer bit, a1 para el segundo y así hasta el a7 para el último bit), b
para el pod1, c para el pod2 y d para el pod3. Se puede cambiar el nombre con
que se designa el canal en la pantalla del analizador lógico. Para ello hay que
desplazar los cursores hasta la parte inferior de la pantalla en la que aparecen dos
filas en las que a cada letra (desde la a hasta la p) se le asigna otra etiqueta (en
este caso puede ser de más de 1 carácter). Por ejemplo, al asignar la etiqueta que
define el pod0 (a) a otra etiqueta que define el usuario (DAT), se está
imponiendo al instrumento la visualización de los canales (timing o list)
precedidos de la etiqueta DAT (el canal 0 del pod0 se denotaría DAT0, el canal
1 del pod0 sería DAT1, etc.). Cuando se sitúe el cursor sobre una de estas dos
filas, se visualiza el área de menús de la Tabla 4. Los caracteres del teclado
alfanumérico o los caracteres especiales que se muestran en el área de menús
pueden emplearse para introducir el nombre de la nueva etiqueta. Con Clear
label se puede borrar el carácter introducido y con las flechas es posible cambiar
entre diferentes caracteres.
Clear label
Special characteres
SPACE
/
*
Character
?
ß
à
Tabla 4. Área de menús para la selección de la etiqueta asignada a cualquier canal.
• Por defecto, todos los bits asociados a un puerto se encuentran agrupados. Cabe
la posibilidad de separar los bits de los puertos de forma que, los 8 bits del
puerto, se dividan en grupos individuales. Para ello, basta renombrar los canales
que se desea agrupar con la misma etiqueta y utilizar diferentes etiquetas (letras)
para grupos de canales distintos. Primero hay que colocar el cursor sobre una
columna de la fila label. Se visualiza el área de menús de la Tabla 5. Por
ejemplo, supongamos que se desean usar los tres primeros bits que entran por el
pod1 como bits de un mismo grupo mientras que el resto queremos que formen
parte de un nuevo grupo con 5 bits. Nos situamos encima del bit0 del pod1 y
pulsamos cualquier letra que no se haya empleado en la denominación de otro
grupo. Al pulsarla, el bit0 del pod1 pasará a ser el primer canal del grupo que
estamos definiendo. Supongamos que se pulsa la tecla b. Como se desea que el
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bit1 y el bit2 pertenezcan a este mismo grupo de bits, cuando se sitúe el cursor
encima de estos bits, es necesario pulsar también la tecla b para juntar estos tres
bits en un único grupo. A medida que nos vayamos desplazando por los bits, y
se vayan definiendo como miembros de un determinado grupo, estos se irán
separando del resto. Para separar los cinco bits siguientes del grupo definido,
hay que seleccionar en estos canales una etiqueta (letra) diferente de la utilizada.
Para ello, al situar el cursor sobre el bit3, se pulsa, por ejemplo, la letra n
(diferente de la letra b que definía a los tres primeros bits del pod1) y así
sucesivamente, hasta llegar al último bit del pod1. Para designar etiquetas de
más de una letra a estos grupos de bits, actuamos tal y como se hizo
anteriormente. Si queremos volver a restablecer la situación inicial, no hay más
que pulsar la tecla de menú que apunta a DEFAULT.
Labels
CLEAR
DEFAULT
Tabla 5. Área de menús para la selección de los grupos de canales.
• En esta pantalla es posible, también, cambiar el formato con el se manejan los
grupos de canales (binario, octal o hexadecimal). Por defecto, el analizador
maneja los grupos de canales en formato binario (BIN) pero, al colocar el cursor
sobre esta etiqueta, aparece el área de menús de la Tabla 6 que permite modificar
el formato a octal (OCT) o hexadecimal (HEX).
Base
BINARY
OCTAL
HEX
Tabla 6. Área de menús para definir el formato de manejo de los grupos de canales.
• Finalmente, en esta pantalla se crea el patrón de disparo (word1, word2, word3,
word4 y sequence). Primero hay que definir palabras de 32 bits (word1, word2,
word3, word4) que serán las que tendrán que producirse para que se active el
trigger. Cada bit puede ser fijado a 1, 0 o al valor X (cualquier valor). Así, si se
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desea activar el trigger cuando el bit4 del pod1 sea 0, y el bit3 del pod0 sea 1,
habrá que fijar como palabra de activación del disparo:
XXXXXXXX−
− XXXXXXXX−
− XXX0XXXX−
− XXXX1XXX
Una vez fijadas las palabras de 32 bits que provocan el disparo, es posible
escoger el orden en que deben aparecer y cuantas veces tiene que detectarse cada
palabra. Es la secuencia (sequence) para el disparo que se muestra en las cuatro
columnas de la mitad inferior de la pantalla. Además, es posible fijar un retraso
(desde el comienzo, mitad, o final de la adquisición) a partir de la detección del
trigger que determina cuando deben empezar a mostrarse los datos en la pantalla
del analizador. Así, si se desea ver lo que ocurre N pasos de reloj tras producirse
el trigger, este retraso N hay que fijarlo en la línea de retraso, Figura 3. El área
de menús que aparece al colocar el cursor sobre la línea de definición del retraso
se muestra en la Tabla 7.
Trigger Delay
INC
DEC
Before
CERO START
CENTER
END
Tabla 7. Área de menús para definir el retraso, o adelanto, con que se representan los
datos en la pantalla del analizador con respecto a la detección del evento de disparo.
3. Timing. En esta pantalla, Figura 4, se observa la evolución temporal de las señales
(canales) medidas (muestreadas). Los datos representados son a partir del trigger,
identificado en la pantalla por la letra t. Las únicas opciones disponibles en esta
pantalla son: Ampliar o reducir la escala de visualización, mover un cursor y
mostrar una memoria de referencia frente a la adquirida. El área de menús que
aparece en la parte inferior de la pantalla se muestra en la Tabla 8. La función EDIT
permite seleccionar si el menú aparece (ON) o no (OFF), MAGNIFY aumenta o
disminuye la resolución de la representación temporal y MEMORY permite
seleccionar entre los datos adquiridos y los que se encuentran almacenados en la
memoria de referencia (esta memoria de referencia se carga en la pantalla utilities y
en ella se puede introducir un patrón de ondas que se desea visualizar).
Seleccionando la opción ON en la función EDIT, se puede editar el orden en la
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pantalla de los canales, insertar o borrar los canales que se desee, o insertar una
escala para ver mejor la evolución de los datos en el tiempo, Tabla 9.
El desplazamiento por las diferentes opciones de la pantalla se hace con las teclas ↑
e ↓ mientras que con las teclas → e ← se desplaza el cursor (si en el área de menús
se ha seleccionado CURSOR) o el marcador (si se ha seleccionado MARKER) de la
pantalla. La diferencia entre ambos, y de cada uno con el evento de disparo o
trigger, aparece en la parte superior de la pantalla, justo encima de la evolución
temporal del sistema.
Edit
ON /OFF
Magnify
INC
DEC
Execute
Memory
CURSOR
Find
ARQ/REF
MARKER
Tabla 8. Área de menús asociados a la pantalla timing.
Figura 4. Pantalla timing (visualización de la evolución los canales muestreados en el
dominio del tiempo).
Edit labels
DEFAULT
INSERT
DELETE
SCALE
NEXT
PREV
Tabla 9. Área de menús para la edición de los datos mostrados en pantalla.
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4. List. En esta pantalla, Figura 5, se puede observar cómo evolucionan las entradas en
forma numérica (formato binario, hexadecimal, octal, o ASCII). Estos modos de
visualización se obtienen con la función EDIT activada (ON), apareciendo el área de
Tabla 10. Con la función EDIT desactivada (OFF) es
posible cambiar de la memoria de adquisición a la de referencia, subir o bajar la
página que se está mostrando y ejecutar búsquedas (Tabla 11).
Figura 5. Pantalla list (visualización de la evolución los canales muestreados en forma
de lista y formato binario, octal, hexadecimal o ASCII).
Edit labels
INSERT
DELETE
NEXT
PREV
DEFAULT
CLEAR
Tabla 10. Área de menús de la pantalla list con la función EDIT activada.
Edit
Compare
Execute
Find
Memory
Page
ON/OFF
ON/OFF
Find
DIFF
ACQ/REF
UP DOWN
Tabla 11. Área de menús de la pantalla list con la función EDIT desactivada.
5. Utilities. En este menú, Figura 6, es posible imprimir datos, mandarlos vía RS232 ó
GPIB y guardar tanto los datos como la configuración del equipo (disparos, orden
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de las señales, etc.). Las opciones más interesantes son las de impresión,
DATA/SET-UP y GPIB.
Figura 6. Pantalla utilities.
• Menú de impresión. La impresión se puede realizar por puerto paralelo o serie
(configurable por el usuario, Tabla 12). Caso de emplear el puerto serie RS232,
éste debe ser configurado en velocidad, número de bits de datos (5, 6, 7 u 8 bits
de datos), de stop (1, 1.5 u 2 bits de stop) y tipo paridad, Tabla 13. Se puede
imprimir un menú (menú de configuración, trigger, timing, list o el menú de
opciones) o el diagrama de tiempos almacenado (todo el intervalo de tiempo
adquirido o desde una posición de cursor). El modo de impresión se puede
configurar en modo bit-map, highlight o character, Tabla 12.
Print Mode
BIT
HIGH
Interface
CHAR RS-232
CENTRONICS
Tabla 12. Área de menús para la configuración del tipo de interface y de impresión.
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Bandrate
INC
DEC
Data
Parity
Stop
Bits
EVE/ODD EN/DIS
Bits
Tabla 13. Área de menús para la configuración de la interface RS232.
• DATA/SET-UP. Permite guardar los datos adquiridos en la memoria de
referencia o en uno de los dos archivos disponibles (STORE1 Y STORE2) en
cada directorio (A ó B), Tabla 14 y Tabla 15, salvar la memoria de referencia a
uno de los dos ficheros antes nombrados (STORE1 ó STORE2), Tabla 16,
cargar la memoria de referencia de uno de los ficheros (STORE1 ó STORE2) y,
finalmente, guardar (cargar) la configuración a (desde) uno de los 8 ficheros de
set-up.
Memory
REF MEM
STORE1
STORE2
Tabla 14. Área de menús para almacenar los datos adquiridos.
Directory
A
B
Tabla 15. Área de menús para la selección del directorio A ó B.
Memory
STORE1
STORE2
Tabla 16. Área de menús para salvar la memoria de referencia.
• GPIB. El área de menús GPIB permite incrementar la dirección del dispositivo
de 0 a 30.
Address
INC
DEC
Tabla 17. Área de menús para la selección de la dirección GPIB del instrumento.
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Modos de operación
El modo típico de operación con este, y cualquier, analizador lógico es el siguiente:
1. Conectar las sondas necesarias. No olvidar conectar todas las señales de tierra de los
pods que se empleen. Es conveniente apuntar qué señal entra por qué línea para,
posteriormente, poder depurar el diseño.
2. Configurar el disparo (trigger) según lo que se desee observar. En muchos casos es
más cómodo establecer un retraso de, aproximadamente, 500 sobre el centro de la
imagen para observar la transición que generó el disparo.
3. Pulsar el botón RUN y esperar a que se produzca el disparo. Cuando éste se
produce, el analizador lógico avisa al usuario con un pitido.
4. Mirar y analizar el timing (diagrama de tiempo) o list (lista de valores adquiridos) de
las señales.
5. Almacenar las gráficas obtenidas, bien imprimiéndolas o almacenando los datos en
un fichero de un PC que se conecta con el analizador lógico por el puerto serie.
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