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 Manual del Gould K25 - Página 1/12 Laboratorio de Instrumentación Electrónica 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. Manual del Gould K25 - Página 2/12 Laboratorio de Instrumentación Electrónica 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. Manual del Gould K25 - Página 3/12 Laboratorio de Instrumentación Electrónica 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 Manual del Gould K25 - Página 4/12 Laboratorio de Instrumentación Electrónica 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 Manual del Gould K25 - Página 5/12 Laboratorio de Instrumentación Electrónica 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 Manual del Gould K25 - Página 6/12 Laboratorio de Instrumentación Electrónica 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 Manual del Gould K25 - Página 7/12 Laboratorio de Instrumentación Electrónica 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. Manual del Gould K25 - Página 8/12 Laboratorio de Instrumentación Electrónica 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 Manual del Gould K25 - Página 9/12 Laboratorio de Instrumentación Electrónica 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. Manual del Gould K25 - Página 10/12 Laboratorio de Instrumentación Electrónica 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. Manual del Gould K25 - Página 11/12 Laboratorio de Instrumentación Electrónica 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. Manual del Gould K25 - Página 12/12