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[原创] Analog Discovery 2 测评(8) 数字输入输出功能+小结

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发表于 2019-12-22 11:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 cruelfox 于 2019-12-24 14:10 编辑

  虽然Analog Discovery 2顾名思义是针对模拟电路的,但也还具有数字输入输出能力。它有16个数字输入或输出口,首先是可以作为16通道逻辑分析仪使用,尽管采样率最大只有100MHz,这个附赠的功能还是不错的。

  虽然和它的兄弟——Digital Discovery相比,数字输入输出的能力削弱了不少(最重要的是存储深度和采样率差别),但软件都是用WaveForms,操作起来应当大体相同。在WaveForms主窗口上,有四个功能模块是数字输入输出专用的:Logic (逻辑分析仪)、Patterns (时序信号发生器)、StaticIO (静态观察或手动控制输出) 和 Protocol (几种串行协议的输出和解析)。

 

  我觉得用处最大的还是逻辑分析仪功能,100MHz的采样能力不算玩具级别了,可是存储能力最大只有16k还是不太够用。原因还是仪器里没有大容量SDRAM作为存储,靠USB传输就有带宽瓶颈问题。附赠的功能嘛,买Analog Discovery 2并不是看上数字输入能力,不指望太多。

  试抓一个MCU UART输入输出的动作。因为逻辑分析仪支持UART协议解码,直接添加UART通道并指定数字输入口就可以了。波特率可以指定也可以自适应,单调试UART应用的话用它比用示波器方便。采样速率和抓取的时间长度是此消彼长的关系,高采样速率可以使定位数字信号沿更精确。

uart_inout.png   下面这个图中,也对SPI协议进行了解码。和上图中例子不一样的是,使用了 Record 模式。在这个模式下因为启用了数据压缩,能以100MHz采样率连续记录最多10M个点的数据,就缓解了存储深度16k时间太短的问题。因为仍有USB传输带宽限制,如果采集通道中动态变化的数据太多(比如抓取高频时钟信号),也可能出现不能实时传输的故障,那样软件会显示红字警告。

logic_record.png

 

  专测数字信号,最多可采32路,就比用示波器抓取波形方便了。试抓取电子墨水屏的控制信号(自己给每个数字通道取个别名):

epd_1.png    放大观察:

epd_2.png

  我以前也没怎么用过逻辑分析仪,多年前买过一个CY7C68013方案的Saleae工具也就用了一两回,所以在此就不进行比较了。至于软件操作起来的感觉,我认为时间轴方向上缩放、移动、定位功能还不顺手,有很大提升空间。为了逻辑分析仪功能而买Analog Discovery 2显然是不值当的。
  有一个加分项是:在波形图界面上是可以添加数字通道的,也就是逻辑分析仪和虚拟示波器同步观察(虽然存在一些制约),这就显出Analog Discovery 2功能上的优势了。数字通道和模拟通道都可以作为虚拟示波器的触发源。

dso_dio.png

 

  另外的数字输入输出功能,作为实验、调试用途还是可以满足一些临时性要求的。比如用静态数字输出代替机械开关或按钮,用静态数字输入代替LED指示;比如用Pattern生成时钟和脉冲;比如用Protocol功能使PC作为I2C master访问一些器件。比较复杂的操作好象可以用脚本编写——功能如何还有待研究。

 

===================================  分割线 ===================================

  我的 Analog Discovery 2 到手已经有一个月了。经过这段时间的把玩,我对它的用法有了基本的了解,但还有高级技巧没有挖掘,这里先作个小结。

  两千块出头的Analog Discovery 2到底贵不贵?——有点贵。如果预算有限,可以考虑ADI的ADALM2000,排针接口和这个都一样,功能相似,ADC/DAC量化位数低一挡。

  那么这样的价格买来值不值?——的确值,至少我看来是值的,因为我用得到它绝大部分功能,而且找不到更廉价的替代方案了。我已经有数字示波器了,发现竟然能用它代替数字示波器干一部分活,因为实在太小巧了,用起来又灵活。

  尽管它在硬件上不是完美的(因存储有限,采样记录长度不够长。ADC的性能因电路原因没有完全发挥出来,数字降采样处理不完善,所以噪声水平不算好),软件也还有改进余地,综合起来看依然可以说做得不错。

  不必用仪器计量标准去要求它,这不是它的定位。只要有一台接有大屏幕显示器的电脑,再有一些插线面包板之类的测试零件,就可以搭建一个私人电路实验室。我体味到了为什么要叫做 “Discovery" 的原因——给你一个强有力的助手,你知道它能做什么之后,余下的就是发挥你的想象力,在模拟电路教科书之外的实际电路中去实践。


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发表于 2019-12-22 18:07 | 显示全部楼层

Analog Discovery的电平范围是可调还是固定的?

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数字I/O? 固定的3.3V.  配置里有一个1.8V输入的选项,是设为兼容1.8V输入电平。但没说输出电平变为1.8V.  详情 回复 发表于 2019-12-22 18:35


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 楼主| 发表于 2019-12-22 18:35 | 显示全部楼层
dcexpert 发表于 2019-12-22 18:07 Analog Discovery的电平范围是可调还是固定的?

数字I/O? 固定的3.3V. 

配置里有一个1.8V输入的选项,是设为兼容1.8V输入电平。但没说输出电平变为1.8V.

config.PNG



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发表于 2019-12-22 19:41 | 显示全部楼层

如果有电平转换,适应更多电平就好了



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发表于 2019-12-28 20:06 | 显示全部楼层

如果降低数字采样率直接通过USB口传输,能实现更长的,或者实时的数据分析吗?

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逻辑分析仪这个,Record模式最长记录是10M个时间点。但是这个模式只触发一次,是连续记录。 Repeat模式最多16384个时间点,可以反复触发。但多次记录不能保证“间隔”不漏过数据。 SDK我还没有研究  详情 回复 发表于 2019-12-29 10:50
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发表于 2019-12-28 20:11 | 显示全部楼层

它一次最长能采集多少点的模拟数据?或者能通过USB将数据实时发送到电脑保存吗?

另外它能不能实现外部触发,或者配置它的触发方式?

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最多16384个采样x2通道。 在低采样率下可以连续传到电脑(Record模式10M个点,或者用SDK自己调函数)。 外部触发可以呀,有T1, T2两个触发专用引脚。  详情 回复 发表于 2019-12-29 10:53
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 楼主| 发表于 2019-12-29 10:50 | 显示全部楼层
littleshrimp 发表于 2019-12-28 20:06 如果降低数字采样率直接通过USB口传输,能实现更长的,或者实时的数据分析吗?

逻辑分析仪这个,Record模式最长记录是10M个时间点。但是这个模式只触发一次,是连续记录。

Repeat模式最多16384个时间点,可以反复触发。但多次记录不能保证“间隔”不漏过数据。

SDK我还没有研究,也许能记录很长的。



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 楼主| 发表于 2019-12-29 10:53 | 显示全部楼层
littleshrimp 发表于 2019-12-28 20:11 它一次最长能采集多少点的模拟数据?或者能通过USB将数据实时发送到电脑保存吗? 另外它能不能实现外部 ...

最多16384个采样x2通道。 在低采样率下可以连续传到电脑(Record模式10M个点,或者用SDK自己调函数)。

外部触发可以呀,有T1, T2两个触发专用引脚。

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连续发送倒电脑支持最高多大的采样率  详情 回复 发表于 2019-12-29 11:04


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发表于 2019-12-29 11:04 来自手机 | 显示全部楼层
cruelfox 发表于 2019-12-29 10:53
最多16384个采样x2通道。 在低采样率下可以连续传到电脑(Record模式10M个点,或者用SDK自己调函数)。
...

连续发送倒电脑支持最高多大的采样率


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