जैसा कि मैंने अपने प्रकाशनों में बार-बार उल्लेख किया है, शौकिया परियोजनाओं को परिवार के बजट से वित्तपोषित किया जाता है, और एक रेडियो शौकिया, आमतौर पर, महंगी माप उपकरण खरीदने का जोखिम नहीं उठा सकता है। हमारे पास जो है उससे हमें संतुष्ट रहना होगा। या तथ्य यह है कि "थोड़ी देर के लिए" लाभ लेना संभव है। और कभी-कभी निराशा की वजह से, रेडियो शौकिया को "एक आरा के साथ ड्रिल और एक गिमलेट के साथ देखा जाता है।"

हाल ही में, मुझे यह पता लगाने की आवश्यकता थी कि I2C बस में विकसित होने वाले डिवाइस में वास्तव में क्या संचारित है। यह वह ख़ुशी का पल था जब आप "एक आरी से देखा" को बर्दाश्त कर सकते थे।

आप यहां I2C प्रोटोकॉल का उपयोग करके उपकरणों के बीच डेटा का आदान-प्रदान कैसे कर सकते हैं, यह पता लगा सकते हैं। I2C बस पर संकेतों का विश्लेषण करने के लिए, आप मेमोरी और लॉजिक विश्लेषक के साथ डिजिटल दो-चैनल आस्टसीलस्कप दोनों का उपयोग कर सकते हैं।

मेमोरी के साथ डिजिटल ड्यूल चैनल ऑसिलोस्कोप

इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के साथ काम करते समय, ऑसिलोस्कोप सबसे बहुमुखी उपकरण है। आधुनिक डिजिटल ऑसिलोस्कोप में कई उपयोगी गुण हैं जो I2C बस संकेतों का विश्लेषण करने के लिए, अन्य बातों के अलावा इसे संभव बनाते हैं।

इस मामले में, मुझे रिगोल DS1102 मेमोरी के साथ "थोड़ी देर के लिए" डिजिटल दो-चैनल आस्टसीलस्कप मिला (निर्माता की वेबसाइट पर कीमत $ 461 है)। इस डिवाइस में दो माप चैनल हैं जिसमें 100 मेगाहर्ट्ज तक की बैंडविड्थ और 1 जीएसए / एस का सिग्नल सैंपलिंग फ्रीक्वेंसी है।

CH1 SCL सिग्नल से जुड़ा था। CH2 SDA सिग्नल से जुड़ा था। दोनों चैनलों के लिए, 1.00 V / div का एक पैमाना निर्धारित किया गया था। स्वीप स्केल - 10 us / div। स्पष्टता के लिए, पहले चैनल के बीम को स्क्रीन के ऊपरी आधे हिस्से में और दूसरे चैनल के बीम को नीचे की ओर स्थानांतरित किया जाता है।

ट्रिगर मेनू में, आस्टसीलस्कप को एकल माप के लिए स्थापित किया गया था, जो सीएच 1 चैनल के 1.00 वी में बढ़ते किनारे पर ट्रिगर के साथ था:



परीक्षण के तहत उपकरणों को चालू करने के बाद, बड़ा लाल रन / स्टॉप बटन दबाया गया था। आस्टसीलस्कप स्टैंडबाय मोड में चला गया, फिर शुरू हुआ। कुछ सेकंड के बाद, रिकॉर्डिंग मैन्युअल रूप से बंद कर दी गई थी।

प्राप्त तरंग को स्क्रीन द्वारा बाहरी माध्यम स्क्रीन पर रिकॉर्ड किया गया था:



आइए रिकॉर्ड किए गए संकेतों का विश्लेषण करें। पहली स्क्रीन पर हम डिवाइस सेटिंग्स और एससीएल (ऊपरी भाग) और एसडीए (स्क्रीन के निचले हिस्से) संकेतों का एक ऑसिलोग्राम प्रदर्शित करते हैं, जिस पर हम बाएं से दाएं पढ़ते हैं:

• स्टार्ट सिग्नल : मास्टर निम्न स्तर को पहले SDA बस और फिर SCL बस पर सेट करता है;
• 7-बिट पता : एससीएल के सामने किनारों के साथ एसडीए बस पर 0x60 (1100000) पढ़ें;
• रिकॉर्डिंग मोड का संकेत : हम एसडीए बस पर SCL के अगले प्रमुख किनारे पर एक निम्न स्तर पर पढ़ते हैं;
• एसीके सिग्नल : बाइट को स्थानांतरित करने के बाद, मास्टर डिवाइस एसडीए बस के माध्यम से प्राप्त करने के लिए स्विच करता है, एसडीए उच्च सेट होता है, स्लेव डिवाइस एससीएल (वास्तव में, एसीके सिग्नल) के गिरने वाले किनारे पर निम्न स्तर सेट करता है, जिसे मास्टर एससीएल के बढ़ते किनारे पर पढ़ता है;
• STOP सिग्नल : मास्टर SCL बस में और फिर SDA बस में हाई सेट करता है

इसी तरह, धीरे-धीरे लेकिन निश्चित रूप से, आप मैन्युअल रूप से शेष रिकॉर्ड को डिक्रिप्ट कर सकते हैं।

डिजिटल सिग्नल लॉजिक विश्लेषक

लॉजिक एनालाइजर और उपयुक्त सॉफ्टवेयर का उपयोग कर सरल विधि से प्रोटोकॉल को डिक्रिप्ट किया जा सकता है।

एक तार्किक विश्लेषक के रूप में उपयोग करने के लिए, मुझे Saleae Logic 8 के सहयोगियों द्वारा प्रदान किया गया था (निर्माता की वेबसाइट पर कीमत $ 999 है)। इस्तेमाल किया गया सॉफ्टवेयर आधिकारिक वेबसाइट से लिया गया Saleae Logic 1.2.18 डेमो था। इस सॉफ़्टवेयर को स्थापित करते समय, मैंने इस शर्त के साथ एक लाइसेंस समझौते को स्वीकार किया, जिसमें तीसरे पक्ष के उपकरण के साथ इस सॉफ़्टवेयर का उपयोग नहीं करना शामिल था।

कार्यक्रम में एक I2C प्रोटोकॉल विश्लेषक शामिल थे। CH0 को SCL के लिए और SDA के लिए CH1 को सौंपा गया था। सिग्नल नमूनाकरण दर 24 एमएसए / एस।



लॉन्च CH0 के "अग्रणी" फ्रंट पर कॉन्फ़िगर किया गया था। डेटा प्रदर्शित करने के लिए हेक्साडेसिमल प्रारूप का चयन किया गया था।



परीक्षण के तहत उपकरणों को चालू करने के बाद, एक बड़ा हरा स्टार्ट बटन दबाया गया था, और कुछ सेकंड के बाद स्क्रीन पर एक चार्ट दिखाई दिया:



मैं एक तार्किक विश्लेषक का उपयोग करने में अधिकतम लाभ देखता हूं कि कार्यक्रम स्वयं प्राप्त आंकड़ों को डिक्रिप्ट करता है। डिक्रिप्शन प्रोटोकॉल विंडो में लाइन द्वारा लाइन में प्रवेश किया जाता है। जब आप विंडो में एक डेटा लाइन का चयन करते हैं, तो प्रोग्राम चार्ट पर इस डेटा का स्थान दिखाता है।

डिजिटल ऑसिलोस्कोप बनाम तर्क विश्लेषक

विकल्पों की तुलना करने के लिए, मैं ऑसिलोस्कोप स्क्रीन के चार स्क्रीनशॉट और ग्राफ़िकल संपादक में लॉजिक एनालाइज़र आरेख के एक टुकड़े को "सरेस से जोड़ा हुआ":



स्टार्ट को हरे रंग के घेरे से दर्शाया जाता है, स्टॉप को लाल घेरे से दर्शाया जाता है। चित्र पहले बस पर पता 0x60 के साथ एक उपकरण की उपस्थिति के लिए जाँच करता है, और फिर इस उपकरण के 0xB7 रजिस्टर को 0x80 लिखता है।

यदि हम विकल्पों की तुलना "पूर्वाग्रह के साथ" करते हैं, तो हम देख सकते हैं कि तर्क विश्लेषक आरेख (नमूना आवृत्ति 24 एमएसए / एस) पर एससीएल सिग्नल का एक "घबराना" है, जो मौजूद नहीं है, जैसे कि 1 जीएसए / एस के नमूने की आवृत्ति के साथ ऑसीलोग्राम पर। तस्वीर का बाकी हिस्सा समान है, और तार्किक विश्लेषक भी स्वचालित मोड में डेटा को सही ढंग से डिक्रिप्ट करता है।

जब हमारे पास "शुष्क अवशेषों" में "या तो या" चुनते हैं, तो एक आस्टसीलस्कप के मामले में, एक महंगे सार्वभौमिक उपकरण जो एक तर्क विश्लेषक के रूप में एक बस का विश्लेषण करने के लिए उतना सुविधाजनक नहीं है, लेकिन इसके लिए तुलनीय धन के लिए। इन शर्तों के तहत, मैं व्यक्तिगत रूप से, "पुराने स्कूल" के एक इंजीनियर के रूप में, एक डिजिटल आस्टसीलस्कप का अधिग्रहण किया होगा।

हालांकि, अगर वहाँ एक लाइसेंस समझौते के साथ सॉफ्टवेयर थे जो लोकप्रिय तर्क विश्लेषक के सस्ते क्लोन का उपयोग करने की अनुमति देता है, जैसे कि Saleae Logic 8 या DSLogic Plus ...

और ऐसा सॉफ्टवेयर मौजूद है

लोकप्रिय लॉजिक एनालाइज़र के सस्ते क्लोन और न केवल उन्हें, सिगारोक प्रोजेक्ट ओपन सोर्स सॉफ्टवेयर द्वारा समर्थित किया जाता है।

कार्यस्थल एकत्र किया गया था:



फिर शुरू हुआ "डांस विद द टैम्बॉरिन।" विंडोज 10 पर, पल्स व्यू का केवल 32-बिट संस्करण लॉन्च किया गया था। उसने सिस्टम में एक सस्ती चीनी क्लोन Saleae लॉजिक की उपस्थिति का निर्धारण नहीं किया (विक्रेता की वेबसाइट पर कीमत $ 7 है)।

उसके बाद, WinUSB ड्राइवरों को तर्क डिवाइस के लिए Zadig में स्थापित किया गया था, और फिर से शुरू करने के बाद इसे Zxig में fx2latw डिवाइस के रूप में परिभाषित किया गया था:



उसके बाद, WinUSB ड्राइवरों को फिर से Zadig में fx2latw डिवाइस के लिए स्थापित किया गया था, और उसके बाद ही PulseView ने सूची में Saleae लॉजिक डिवाइस को देखा। डिवाइस कनेक्ट किया गया है।

डिवाइस को जोड़ने के बाद, निम्न प्रोग्राम सेटिंग्स की गई थीं (टूलबार पर बाएं से दाएं, शिलालेख "Saleae Logic से शुरू होता है"):

• प्री-ट्रिगर कैप्चर अनुपात = 2% एक कुंजी और एक पेचकश के साथ एक बटन दबाकर सेट किया गया है;
• अतिरिक्त इनपुट एक लाल जांच के साथ एक बटन दबाने से अक्षम होते हैं;
• 100 K नमूनों की रिकॉर्डिंग मात्रा सेट करें;
• 24 मेगाहर्ट्ज के लिए नमूना आवृत्ति सेट;
• I2C प्रोटोकॉल विश्लेषक पीले-हरे आइकन के साथ एक बटन दबाकर चालू किया जाता है।

आगे चैनलों के बाईं ओर पैनल में:

• चैनलों को संकेतों के अनुरूप पाठ लेबल दिए गए हैं;
• एसडीए संकेत के बढ़ते किनारे को सौंपा ट्रिगर स्थिति;
• I2C संकेतों को संबंधित चैनल दिए गए हैं।

परीक्षण के तहत उपकरणों को चालू करने के बाद, रन बटन दबाया गया था। परिणाम पहले से ही परिचित है:



ऐसा लगता है कि "एक नृत्य के साथ नृत्य" इसके लायक था!

UPD : मैन्युअल रूप से USB लॉजिक डिवाइस के लिए डिवाइस मैनेजर में libusb-win32 ड्राइवर स्थापित करने के बाद, PulseView प्रोग्राम ने ज़ैडिग में हेरफेर किए बिना सिस्टम में Saleae लॉजिक की उपस्थिति का सख्ती से पता लगाना शुरू कर दिया।

संक्षिप्त निष्कर्ष:

आलेख ने I2C बस संकेतों के विश्लेषण के लिए कार्यप्रणाली का वर्णन किया जिसमें मेमोरी और लॉजिक एनालाइज़र के साथ डिजिटल सॉफ्टवेयर का उपयोग किया गया।

सिग्नल विश्लेषण का एक सार्वभौमिक तरीका, लेकिन सस्ता और धीमा नहीं, स्मृति के साथ एक डिजिटल आस्टसीलस्कप का उपयोग है।

सिग्नल विश्लेषण का एक त्वरित और बजटीय तरीका, लेकिन कनेक्टिंग उपकरणों के गैर-तुच्छ कार्य के साथ, पल्स व्यू के साथ संयोजन में तर्क विश्लेषक के एक सस्ती क्लोन का उपयोग होता है।

मुझे खुशी होगी अगर मेरे प्रकाशन ने पाठकों के समय और धन को बचाने में मदद की।

अगले प्रकाशन में, मैं आपको बताता हूँ कि किस प्रकार मैंने उस आवृत्ति को मापा जिस पर आवृत्ति मीटर के बिना, आवृत्ति सिंथेसाइज़र में क्वार्ट्ज रेज़ोनेटर शुरू हुआ। लेकिन यह एक और कहानी है ...