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logicanalyzer-24通道、100Msps逻辑分析仪硬件与软件

gusmanb/logicanalyzer是一个基于树莓派Pico的逻辑分析仪项目。它提供24个数字通道,100Msps采样率、32k采样深度,支持边沿和模式触发。硬件包含分析仪与电平转换板的PCB设计,软...

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24通道、100Msps 逻辑分析仪硬件与软件

项目简介

gusmanb/logicanalyzer是一个基于树莓派Pico的逻辑分析仪项目。它提供了24个数字通道,具有100Msps的采样率、32k的采样深度,支持边沿触发和模式触发(最大16位)等功能。项目包含硬件设计(如分析仪和电平转换板的PCB设计)和软件实现(包括用于数据可视化、导出、协议分析等功能的软件,目前仅Windows版本,后续可能扩展到多平台)。

项目目的

该项目旨在提供一个低成本但功能较为强大的逻辑分析工具,满足电子电路逻辑信号分析的需求,例如在调试数字电路、分析设备通信协议等场景下使用。

核心技术

  • 利用Pico的PIO单元实现高效的GPIO数据采集,这些单元是专门设计用于处理IO操作的协处理器,其采用了受限但高效的汇编指令(9个单周期指令)。例如,边沿触发仅用两个指令实现,复杂触发通过两个程序(一个用于采集,一个用于触发)协作,以达到在特定限制下的高效触发和采样。
  • 采用自定义二进制协议用于软件与设备间的通信,这种协议支持在Windows软件端进行数据可视化、通道命名、范围选择、协议分析等功能的实现。

实践案例

  • 在分析时钟发生器产生的50Mhz时钟信号时,测试使用了电平转换板与逻辑分析仪,能够完美捕获每个半周期信号,验证了硬件的基本功能。
  • 通过命令行应用程序在不同操作系统(如Linux、Windows等)下进行数据采集到CSV文件的操作,采集的数据可与Sigrok/PulseView兼容,用于进一步分析,展示了软件在不同环境下的数据采集能力。

项目总结

gusmanb/logicanalyzer是一个功能丰富且持续发展的逻辑分析项目。从硬件设计到软件功能实现,都展现出了很强的实用性。无论是硬件的多版本迭代、功能改进,还是软件在不同平台的兼容性和功能扩展,都为电子工程师等相关人员提供了一个不错的逻辑分析解决方案。欢迎大家留言分享使用该项目的经验或者提出改进建议等。

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