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Elektor

EXTRA

X-5 - 1/99

Das über die virtuelle Frontplatte auf
dem Bildschirm zu bedienende Meß-
gerät bietet neben der vertrauten
Benutzeroberfläche alle Vorteile der
Rechnerkopplung unter Windows, wie

das Kopieren des Anzeigeschirms in
Zwischenablagen und die Weiterverar-
beitung der Meßdaten in anderen Win-
dows-Programmen. Die Hardware
besteht im wesentlichen aus vier Lat-

tice-FPGA´s vom Typ ispLSI 1016, wie
der zweigeteilte Schaltplan in Bild 1
und Bild 2 zeigt. IC6 (in Bild 2) über-
nimmt dabei die Kommunikation mit
dem EP-Port, die Gerätenummer (3 für
den Analyser) kann dabei über zwei
Jumper (K3) und die Verzögerung des
Waitsignals über K4 eingestellt werden.
Über einen Adreßschreibbefehl
bekommt das IC mitgeteilt, welche
Chipselect-Leitung gesetzt werden soll.
Durch den darauf folgenden Daten-
lese- oder -schreibbefehl wird dann
das entsprechende IC angesprochen.
IC10 ist das Herzstück des Analysators
und beherbergt die gesamte Ablauf-
steuerung, die im wesentlichen aus
einem voreinstellbaren 12-bit-Vor-/Rück-

Dieser professionell gestaltete Logikanalysator erfor-
dert nur einen relativ geringen Hardwareaufwand und
kostet daher nur einen Bruchteil des Preises eines ver-
gleichbaren Stand-alone-Analysators. Als PC-
Meßgerät unter Windows bietet er gleichzeitig eine
komfortable Bedienung und vielfältige Möglichkeiten
der Signaldarstellung.

Von Karsten Böhme, Kuror t Har tha (bei Dresden)

1. PREIS DEUTSCHLAND

50-MHz-Logikanalysator

Mit 16-Kanälen unter Windows am Parallelport

Technische Daten

➤ Rechnerkopplung über EP-Port (Druckerschnittstelle)
➤ 16 Kanäle (wahlweise 3 V oder 5 V Eingangsspannung)
➤ Abtastfrequenz 1 kHz - 50 MHz (oder externer Takt bis 50 MHz)
➤ einstellbarer Pre-Trigger von 1/8.. .7/8
➤ Triggerung durch CH00, CH15, einstellbares Bitmuster oder extern
➤ einstellbare min. Triggerimpulsbreite von <= 1, 4, 8, 15 Sample
➤ einstellbare Triggerflanke
➤ Frequenzausgang 10 Hz - 50 MHz
➤ Ausgangspegel des Frequenzausgangs wahlweise 3 V oder 5V

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wärtszähler mit Auswertelogik besteht.
Dieser wird bei Beginn der Messung auf
den Pre-Triggerwert eingestellt und zählt
zurück auf Null. Dort angelangt sperrt er
sich selbst, stellt die Zählrichtung auf
vorwärts und gibt die Triggersteuerung
frei. Trifft jetzt ein Triggerimpuls ein, wird
der Zähler wieder auf den Pre-Trigger-
wert eingestellt und zählt nun aufwärts

bis zum Überlauf. Dort angelangt sperrt
er sich selbst, die RAMs und deren
Adreßzähler. Damit ist die Messung
beendet und die RAMs können durch
die Software ausgelesen werden.
Als weiteres beinhaltet dieses IC Ein-
gangsmultiplexer für die Zeitbasis und
die Triggerquellenwahl sowie den Zähler
für die minimale Triggerimpulsbreite.

Als Steuersignale gehen nach außen:

-RAMRD_1:

Auslesen RAM1

-RAMRD_2:

Auslesen RAM2

-RAM_G:

Output-Enabled für
beide RAMs

-ACLK:

Taktsignal für
Adreßzähler

-RAM_WR:

Schreibsignal für beide

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Bild 1 und Bild 2. Die Hardware des Logic-Analysers besteht im wesentlichen aus vier ispLSIs von Lattice.

RAMs

-BOE:

Output-Enabled für
Eingangstreiber IC4/IC5

-Input_UB:

geht zu Rel1 und bewirkt
dort die
Spannungsumschaltung
für die Eingangs- und
Ausgangstreiber(IC4, IC5
und IC11)

IC9 beinhaltet die Teiler für die variable
Ausgangsfrequenz, zwei Multiplexer für
deren Auswahl sowie einen 12-bit-Binär-
zähler, welcher als Adreßzähler für die
beiden RAMs fungiert. IC1 beinhaltet
einen 8-bit-Multiplexer zum Auslesen
der beiden RAMs, die Speicherregister
für das eingestellte Triggerwort sowie
einen Komparator, der den Ausgang
TFOUT auf H-Pegel setzt, wenn die Pegel
an den Eingängen des Analysators
dem Triggerwort entsprechen.
IC2/IC3 sind zwei schnelle SRAMs mit 8
k Speichertiefe. Bislang werden 4 k
genutzt, eine Erhöhung auf 8 k ist auf
der Platine bereits vorgesehen.

IC4/IC5 sind Eingangstreiber zwischen

den Eingängen und den RAMs, IC11
dient als Treiber für die Signale an den
Ausgangsbuchsen und an IC10. Alle

Treiber-ICs können über das Relais Rel1
zwischen 3,5 und 5 V umgeschaltet
werden. Die Stromversorgung mit IC7
und IC8 liefert beide Spannungen.

Softwarefunktionen
und Dokumentation

Die 32-bit-Software (erstellt mit VB5)
ermöglicht neben dem kompletten
Bedienen der Hardware ein komforta-
bles Bewegen durch den
4-k-Speicherbereich des Analysators,
das Setzen von zwei festen Meßlinien
sowie das Ausgeben von Meßwerten,
Triggerpunkt-Mauscursor sowie Marker-
Mauscursor. Weiterhin kann durch Mau-
sklick zu den Meßlinien gesprungen
werden. Es kann über “Tasten” gezoomt
werden und als besonders bequeme
Methode durch Aufziehen eines Zoom-
Rechtecks auf dem Anzeigeschirm ein
interessierender Bereich vergrößert wer-
den. Einstellungen sowie ganze
Datensätze können mit größeren Kom-
mentaren gespeichert und später wie-
der geladen werden. Zur Dokumenta-
tion kann der Inhalt des Anzeigeschir-
mes mit Meßlinien und Meßwerten in
die Zwischenablage kopiert werden

und steht dort zur Weiterverarbeitung in
einer Textverarbeitung oder ähnlichem
zur Verfügung. Alle Kanäle können far-
big gestaltet und mit erklärenden
Namen versehen werden. Damit mög-
lichst alle Bedienelemente und Anzei-
gen schnell und ohne großes Springen
zwischen meist halbverdeckten Fen-
stern zur Verfügung stehen, wurden
diese - abweichend von der Windows-
Philosophie - auf zwei Registerkarten
verteilt und fest in dem Fenster, in dem
sich auch der Anzeigeschirm befindet,
plaziert.
Die Dokumentation zum Logic-Analyser
umfaßt neben Schaltungs-, Installations-
und Funktionsbeschreibung im Word-
Format die Schaltpläne, die Layouts
und den Bestückungsplan der doppel-
seitigen Platine im TIF-Format sowie
sämtliche Quellkodes der Software,
Laufzeitdateien und Beispieldateien zur
Überprüfung der Programmfunktion. Die
gesamte Dokumentation ist zusammen
mit den Programmdateien der Anwen-
dung und dem Installationsprogramm
auf der CD-ROM des PC-Software-Wett-
bewerbs zu finden, die ab Anfang
Januar verfügbar ist.

(98096053e)

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X-7 - 1/99

Ein Rückblick
auf der Schwelle zum 3. Jahrtausend:
Die Geschichte der Elektronik (1)

Wenn man einem Elektor-Leser etwas über die Bedeutung der
Elektronik in unserer Zeit erzählen wollte, würde man sicher
die sprichwörtlich gewordenen Eulen nach Athen tragen.
Statt dessen wollen wir den bevorstehenden Beginn eines
neuen Jahrtausends zum Anlaß nehmen, die geschichtlichen
Ereignisse, die Fortschritte und Meilensteine der Entwicklung
in diesem faszinierenden Bereich der Technik ein wenig Revue
passieren zu lassen. Zweifellos haben die Elektrotechnik und
die aus ihr hervorgegangene Elektronik seit ihren Anfängen
alle Bereiche des zwischenmenschlichen und gesellschaftli-
chen Zusammenlebens nachhaltig verändert. Wie würde
unser Leben ohne die vielen modernen Errungenschaften aus-
sehen, ohne elektrisches Licht, ohne Radio, Fernsehen und
Telefon? Ohne die Elektrizität gäbe es weder Autos noch
Flugzeuge (viele wichtige Aggregate arbeiten elektrisch!), das
Straßenbild wäre von Fußgängern und Pferdedroschken
geprägt, und der Computer würde höchstens in den Köpfen
einiger Utopisten existieren.

Unser Streifzug durch die Geschichte der Elektrotechnik und
Elektronik könnte mit den Ereignissen vor hundert oder auch
vor tausend Jahren beginnen, der genaue Anfang der
Entwicklung ist nämlich nicht eindeutig festlegbar. Wann die
Elektrotechnik zu einem eigenständigen Zweig der allgemei-
nen Naturwissenschaften geworden ist, hängt auch von der
Bedeutung ab, die man den einzelnen Entdeckungen und

Erfindungen beimißt. Wichtige Meilensteine in der ereignis-
reichen Geschichte sind zum Beispiel die Entdeckung des
Transistoreffekts im Jahr 1947, die erste Verstärkerröhre,
erfunden 1907, und das Gesetz, das ein Physiker mit dem
Namen Georg Simon Ohm 1826 aufstellte. Auch Isaac
Newton, der zu den Begründern der modernen
Naturwissenschaften zählt und bei seinen Zeitgenossen als
der klügste Mensch des Universums galt, beschäftigte sich
bereits mit der Elektrizität. Noch ein ganzes Stück älter ist die
Entdeckung elektrostatischer Erscheinungen durch die alten
Griechen, ungefähr 400 Jahre vor unserer christlichen
Zeitrechnung. Sie waren es, die zum ersten Mal beobachteten,
daß kleine Papier- und Strohschnipsel an Stücken aus
Bernstein hafteten, die zuvor an Tüchern gerieben worden
waren. Damit wurden sie zum Namensgeber für einen Zweig
der Technik, der sich erst viele Jahrhunderte später entfalten
sollte. In der griechischen Sprache bedeutet nämlich “elek-
tron” nichts anderes als “Bernstein”...

Zwischen dem Griechenland der Antike und der modernen
Mikroelektronik liegt eine Zeitspanne von mehr als zweitau-
send Jahren. Die für unsere Zeit wichtigen Entdeckungen und
Erfindungen im Bereich der Elektrotechnik und Elektronik
sind jedoch wesentlich jünger: Vor fast zweihundert Jahren,
nämlich genau im Jahr 1800, wurden durch eine bahnbre-
chende Erfindung die elementaren Voraussetzungen für die
technische Nutzung der Elektrizität und ihre schnell fort-
schreitende Entwicklung geschaffen, - doch darüber mehr im
nächsten Heft.

(995008gd)

R

ÜCK

-K

OPPLUNG