COM 端口输入信号的逻辑分析仪程序。方案、说明

COM 端口输入信号逻辑分析仪程序。无线电电子电气工程百科全书

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在业余无线电实践中，有时需要研究低频数字信号。为此目的购买昂贵的硬件逻辑分析仪或存储示波器在大多数情况下是不切实际的。将要分析的信号应用于计算机 COM 端口的输入并运行一个程序，该程序将在监视器屏幕上显示它们的所有变化并将信息保存在计算机硬盘上就足够了。

所提出的程序旨在记录和分析在计算机 COM 端口输入端接收到的数字信号。它可以在 Windows 家族的所有操作系统下运行，从 Windows 98 开始。计算机必须具有至少具有 166 MHz 时钟速度的 Pentium I 处理器和至少 128 MB RAM。

该程序是在Delphi 7集成开发环境中编写的，为了直接（绕过Win API）访问I/O端口，它使用了不需要安装的smPort驱动程序。这使得在测量时间间隔方面达到相当高的精度成为可能。扫描模式 - 等待一个可配置的持续时间，由一个或多个信号的变化触发。

同时，检查端口的四个输入（CTS、DSR、RI 和 DCD）上的信号。同时，可以在 RTS 和 DTR 端口的输出线上保持高逻辑电压电平，这允许它们为电流消耗高达 15 mA（每条线）的设备供电。要研究电平与 RS232 接口接收的电平不同的信号，有必要通过适当的匹配设备应用它们。

主要技术特点

输入数量................................4
日志级别。 1、V…………+3……+25
日志级别。 0、V............+3...-25
电源插座数量
正在研究的设备和
传感器..................................2
输出电压，V.........+12
输出负载电流，mA，不大于..................................15
时间间隔测量误差，%，不多，
它们的持续时间，µs 小于 20 ....... 未标准化
20.............50
100..................................10
超过 1000 个......................................1
所研究信号的最大频率，kHz ................................ 180
最小扫描持续时间，毫秒 ...................................1
显示在刻度上时的最大扫描持续时间，s
1:1........................0,5
1:20..................................10
1:100 .....................50

假设我们需要研究一个离散信息信号，该信号由一条线上的串行代码传输，并伴随着另一条线上的时钟脉冲。脉冲是连续的，信息的传输提前发生在未知的时间间隔内。

将信息线连接到 DCD 输入（端口连接器的引脚 1），将时钟线连接到 RI 输入（引脚 9）并运行 Digital_Oscilloscope.exe 程序。在打开的窗口的“设置”字段中，在“端口”选项卡（图 1）上，按名称（COM1 或 COM2）选择输入被测信号的端口。 “地址”栏将显示所选端口的标准基地址。如有必要，您可以通过按下地址值旁边的按钮在此处输入另一个地址（以十六进制格式）。

COM端口输入信号的逻辑分析仪程序
图。 1

在相应的列中，我们指出了解决问题所必需的信号记录的持续时间（“捕获时间”）。请注意，只记录所研究信号电平的变化时刻，而不是它们的常规样本。选中“使用 TSC”框允许您使用所有处理器中可用的硬件定时器来计算时间，从 Pentium I 开始，以更高的时钟频率运行，这显着提高了时间测量的准确性。只有在处理器没有这种计时器的过时计算机上，才必须放弃、不加检查。

在“信号变化触发”面板上，检查 DCD 项。这意味着记录应该从该输入信号逻辑电平的第一次变化开始，在这种情况下对应于信息传输的开始。在“Hold signals”面板上勾选的RTS项表示高逻辑电平的电压将设置在同名的端口输出上。

按下位于“设置”字段上方的屏幕按钮“捕获”后，程序将继续等待输入信号的指定变化。在此模式下，“捕获”下的背景将变为红色。当触发条件满足时（在这种情况下，DCD 输入的电平发生变化），计算机内存中的信息记录将开始并持续设置期间指定的时间。如果出于任何原因您需要停止等待开始录制或提前结束录制，您可以使用屏幕上的“停止”按钮执行此操作。

COM端口输入信号的逻辑分析仪程序
图。 2

在记录结束时，信号的时间图将显示在程序窗口中（图 2）。通过转到“设置”字段的“波形图”选项卡，您可以使用“显示信号”面板设置某些信号的反转，如有必要，选择每条曲线的颜色，关闭不必要信号的显示（这将加快屏幕上图表的显示）。在同一选项卡上，您可以选择沿时间轴的显示比例，启用带或不带数字化的比例网格。

为了准确测量时间间隔，图表字段中提供了两个标记（垂直的红色和绿色线）。可以通过在图表上单击鼠标右键或鼠标左键或使用图表下方的滑块来移动它们。时间轴上每个标记的位置以及它们之间的间隔以数字形式显示在滑块的右侧。

需要注意的是，当记录的信息量很大，选择大比例尺时，可能会导致电脑内存耗尽，电脑屏幕上会出现提示信息。

该程序用于叶莱茨州立大学无线电电子和计算机工程系，用于研究和调整红外接收器和发射器，以及（与霍尔传感器一起）作为数字转速计。

文学

帕希克斯。硬件编程：RS-232。
Teixeira S、Pacheco K。Delphi 5。开发人员指南。 - M.：“威廉”出版社，2000 年。
微软视窗 SDK。 - 微软公司，1985-2007。

逻辑分析仪程序，包括其Delphi工程和smPort驱动程序，可以下载故.

作者：V. Timofeev，利佩茨克州叶列茨；出版物：radioradar.net

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