Bir mantık analizörü ile ne kadar hızlı örneklemeliyim?


11

10 MHz dijital sinyalim varsa, herhangi bir bit hatasını önlemek için bir mantık analizörü ile ne kadar hızlı örneklemem gerekir? Bir protokol kod çözücü (örn. SPI) eklemek istersem minimum örnek oranı artar mı?

Nyquist-Shannon örnekleme teoreminin ve 10 MHz kare dalganın daha yüksek harmoniklerde (30 MHz, 50 MHz, vb.) Önemli enerjiye sahip olduğunun farkındayım . Ancak, bir mantık analizörü mükemmel bir örnek veya bir mantık 1 veya 0 olup olmadığını bilmek için bir kare dalga çoğaltmak gerekmez. Ben bit hataları veya protokol kod çözme hataları önlemek için pratik olarak neyin gerekli olduğunu arıyorum.

Saleae Logic Pro 16 kullanıyorum.

Yanıtlar:


7

Yapabileceğiniz en az şey Shannon-Nyquist teoremi tarafından verilir : bir sinyali okuyabilmek için, frekansının en az iki katını örneklemeniz gerekir. Burada, 20MS / s (saniyede Mega örnek) örnekleme yapabilirsiniz. Bununla birlikte, bir dönem için 2 puan çok azdır ve yeniden oluşturulmuş sinyale çok fazla titreşim getirir.

Mantık çözümleyiciniz sinyal saatinizi paylaşmaz. Bu iletimde yaygın bir durumdur ve çoğu UART / SPI / I2C / ... arabirimi ile aynı şeyi yapmanızı tavsiye ederim: eyalet başına 3 puan al. Bu, çoğunluk filtresi kullanarak EMC gürültüsünü filtrelemeye izin verir ve analiz ederken sinyalleriniz arasında önemli bir eğim görmenizi sağlar. Bir 10MHz SPI veriyolunun saatinin her 100ns periyodunda hem yüksek hem de düşük olduğunu unutmayın, bu nedenle SPI frekansınızın (60MS / s) 6 katında örnekleme yapmanız gerekir.

60MS / s, mantıksal analizörler için yaygındır ve bu, çoğu protokol (SPI dahil) için aşırı eğriliği (verileriniz ve saatiniz arasında) tespit etmenizi sağlar. Bununla birlikte, simetrik olmayan bir saatle (tHIGH! = TLOW ile), saatin en kısa kısmını örneklemek için yeterince hızlı örneklemeniz gerekir. Saatiniz 1µs için YÜKSEK ve 9µs için DÜŞÜK ise, 100kHz'lik bir sinyale sahipsiniz, ancak 3MS / s'ye ihtiyacınız var.

Bu cevap yalnızca analiz etmek istediğiniz sinyali dikkate alır. EMC sorunları için genellikle sistemdeki en yüksek frekanstan 10 kat daha yüksek bir örnekleme frekansına sahip analog kapsamlar kullanırız, ancak sorunun bir SPI veriyolunun kodunu çözmek olduğu düşünülürse biraz pahalı ve konu dışıdır.


1
Örnekleme frekansı olarak saat frekansını 6 kez kullanıyorum. Herhangi bir çarpıklığı görmek için 4 kez yeterli olmalı, ancak tecrübelerime göre, büyük yükselme / düşme zamanı ile uğraşırken anlamak zor.
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.