已验证成功DIY小项目基于CY7C68013A的逻辑分析仪

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了已验证成功DIY小项目基于CY7C68013A的逻辑分析仪相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

我做这个,主控花了19块(某宝),74HC245PW-Q100J当时某宝七毛一个,剩下的元件在立创买的,电阻电容大部分一块钱买50个,AT24C02买了10个三块一毛八,RT9013-33GB买了10个花了四块五。
没仔细算,50应该能搞定。

一、什么是逻辑分析仪

逻辑分析仪是分析数字系统逻辑关系的仪器。逻辑分析仪是属于数据域测试仪器中的一种总线分析仪,即以总线(多线)概念为基础,同时对多条数据线上的数据流进行观察和测试的仪器,这种仪器对复杂的数字系统的测试和分析十分有效。逻辑分析仪是利用时钟从测试设备上采集和显示数字信号的仪器,最主要作用在于时序判定。由于逻辑分析仪不像示波器那样有许多电压等级,通常只显示两个电压(逻辑1和0),因此设定了参考电压后,逻辑分析仪将被测信号通过比较器进行判定,高于参考电压者为High,低于参考电压者为Low,在High与
Low之间形成数字波形。 [1]

说说我个人的理解,逻辑分析仪就是用来分析电路的数字信号的,先设置好一个阈值电压,采集到的电压高于这个电压,则将其认为是高点平,如果低于阈值电压,则将其认为是低电平。(这很数字电路啊,不是0,就是1)。而且一般的逻辑分析仪都有很多通道,我这次做的是八通道。

二、逻辑分析仪和示波器又有什么区别呢?

1、输出的形式不一样:

比如,用逻辑分析仪和示波器同时观测一个正弦波,示波器可以很清楚地看到波形(毕竟叫示~ 波~ 器~ 啊),但是逻辑分析仪就只能看到忽高忽低(取决于设置的阈值)的电平信号,并不能看出来原来的波形。

2、通道数不一样:

目前我接触到的见到的示波器最多四通道,大部分都是双通道的(应该);但是逻辑分析仪可以很离谱,某宝似乎有32通道的,啧。

可能是逻辑分析仪更偏向于数字电路,示波器更偏向于模拟电路。

三、制作

1、电路

电路是白嫖一个大佬的,亲测有用,直接拿着打样买元件焊就完了。

2、成品

打样那当然首选嘉立创啦!(大家打样记得选个好看的颜色,绿色看腻了,我是当初草率了啊,懒得折腾了)

3、烧录(重要)

我就是这一步卡住了然后不想弄了就拖了好久啊

烧录器

这个是用I2C烧录的,某宝一搜就有,我用的是优信买的CH341A模块

这里也以这个模块举例。

烧录软件

烧录的软件用的是沁恒的CH341A软件,这是它的驱动链接
(PS:买了上面的那个模块找客服要资料,资料里都有。)

固件

固件就是需要烧录进去的东西啦,是个bin文件。

动手烧录

1)双击打开ch341a.exe,选择芯片


其中:

类型选择【24 EEPROM】
厂商选择【ATMLE】
名称选择【AT24C02】

2)连接电路

模块的电平信号选择3.3V、下载模式选择I2C(需要改跳线帽,具体如下图)。

然后将CH341A模块插入电脑的USB接口(笔记本随意一个均可,台式要是主机上的)。
接线就模块的SCL接逻辑分析仪的SCL、SDA接SDA。

但是啊,逻辑分析仪没有留下载接口,需要“手动飞线”,但是啊,CY7C68013A有56个管脚,而且还是QFN封装的!难搞。
看了电路就会发现,芯片的SCL和SDA接到了AT24C02上,一看这芯片的封装——SOP8,那就很好办了!
我是这么接线的:

3)擦除&查空


4)烧录

鼠标左键单击【打开】、选择好固件,然后确保电路连接“稳定”,点击【编程】,等软件提示烧录成功就好了。

手不够可以找人帮忙

四、上位机

逻辑分析仪接到电路后不像示波器那样需要一个大屏幕,用数据线连接到电脑,电脑就是显示屏,而且在他的时间刻度里随意缩放,很奈斯。

1、什么是上位机

上位机是指可以直接发出操控命令的计算机,一般是PC/host computer/master computer/upper computer,屏幕上显示各种信号变化(液压,水位,温度等)。下位机是直接控制设备获取设备状况的计算机,一般是PLC/单片机single chip microcomputer/slave computer/lower computer之类的。上位机发出的命令首先给下位机,下位机再根据此命令解释成相应时序信号直接控制相应设备。下位机不时读取设备状态数据(一般为模拟量),转换成数字信号反馈给上位机。简言之如此,实际情况千差万别,但万变不离其宗:上下位机都需要编程,都有专门的开发系统。
在概念上,控制者和提供服务者是上位机,被控制者和被服务者是下位机,也可以理解为主机和从机的关系,但上位机和下位机是可以转换的。

2、下载

这个项目用到的上位机是saleae的上位机软件,下载地址(点这里)

3、使用

安装完成之后,用type c的数据线(是数据线,不是充电线,一般买手机配的就是数据线)连接电脑和逻辑分析仪,打开软件点右上角的绿色箭头即可。

五、点灯

用51写个点灯的程序试试效果。

代码:

/*
这里测试取的是P1的八个口,具体可以随意发挥
*/
#include <reg52.h>	 	// 包含51头文件
#include <intrins.h> 	// 包含移位标准库函数头文件

#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char

uchar temp;				// LED灯相关变量

void delay(uint z)

	uint x,y;
	for(x = z; x > 0; x--)
		for(y = 90; y > 0 ; y--); 		
 

void main()//main函数自身会循环

	P1 = 0xfe;
	delay(2);
	while(1)
	
		P1 = _crol_(P1, 1);
		delay(2); 
		
  

接线:

我一开始发现我的有点异常啊,通道5和通道6有尖刺,灯亮的也和程序不一样(但是我忘记截图了),我就把通道6的线拔了试试,预期应该是一条直线,结果它出波了,如下图:

吓得我赶紧看电路,果然短路了:

把这个小珠子用镊子弄出来(轻点,别弄坏管脚了哦)就好了:

但是啊,我的通道0一直没有信号,后面检查发现是有个地方没焊好:

补上点锡就行了:


大功告成!
至此,一个八通道的逻辑分析仪就做好了。

六、注意事项

1、主控

主控QFN的封装可能8大好焊,可以试试这个:鹿仙子加热台

我用的就是这个。
锡膏别抹多了,不然到处是小珠子。

2、type c

type c的母座是16pin的,没风枪没技术还是推荐铁板烧,焊完了记得把母座的四个支柱也焊一下!

我第一个就没焊,上电测试直接怼上去,好家伙直接对下来了,铜皮给掀起来了,我也裂开了。

3、多加助焊剂

嫌脏可以用洗板水洗掉的

资料链接:

百度云

提取码: 5zbd

CSDN

2021-8-12更新

上次写完文章之后又去jp打样了,tb买的CY7C68013A,烙铁焊的,没成功,买了俩都没成功,离谱。

后面一狠心上风枪了,热风枪yyds!

这次去jlc打的样,8月11号到的板子(还是黑色的板子好看),这次焊的挺顺利的,碰到了些烧录的问题,烧录器用不来,害。

元件清单:

封装数量备注
0.1uF06031650个1.15元
22pf0603250个1.35元
1N4148WSOD-123850个2.39元
6V 0.75A保险丝F0805110个2.32元
2*5排针HDR-F-2.54_2X5110个2.77元
LED0805120个2.26元
10k06035100个0.75元
1k06032100个0.77元
100R0603*4250个1.72元
100k0603*4250个2.07元
CY7C68013A-56LTXCQFN-5611个19元
RT9013-33GBSOT-23-5110个4.5元
AT24C02SOP-8110个3.18元
74HC245PWTSSOP-2011个1.16元
TYPEC-16PinUSB-C-SMD15个2.96元
24MHzSMD-3225_4P15个2.65元

总计花费51元(计算器没按错的话我加起来刚好51)

虽然买这些东西加起来花了五十多了,但是剩下的还可以接着用的嘛,tb找家元件全的店铺下单就完了,我给的价格出来斜体的是在淘宝买的,剩下的都是lc的价格,可能会比tb贵一点。四舍五入五十搞定。

关于烧录的问题

不知道是我的问题还是烧录器被我弄坏了(我在我室友电脑上插上去之后,电脑没反应,我一开始没在意,后面去摸那个烧录器,挖槽是真滴烫啊,但是后面打开软件似乎又可以识别),反正就是,我只在第一次烧录成功了,本来当时还想着再烧录一次截个图放进博客里的,但是我没成功过第二次(这也是为啥博客里没有烧录成功的图的原因了23333)。

AT24C02还可以用51烧录的,学了51的应该都学了的…吧,就是关于I2C和EEPROM之类的。

用CH341A打开固件,那些数写到数组里完了就烧录。

具体原理请自行了解,我贴个我烧录的代码:

/*********************************************************************************
* 【作    者】:	清翔电子:向量
* 【版    本】:	V1.0
* 【网    站】:	http://www.qxmcu.com/ 
* 【淘宝店铺】:	http://qxmcu.taobao.com/
* 【实验平台】:	清翔 QX-MCS51 单片机开发板
* 【外部晶振】: 	11.0592mhz	
* 【主控芯片】: 	STC89C52
* 【编译环境】: 	Keil μVisio4	
* 【程序功能】: 	IIC通信,AT24C02读写数据,数码管显示数据。		   			            			    
* 【使用说明】: 
**********************************************************************************/
#include <reg52.h>
#include <intrins.h>

#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
#define At24c02ADDR 0XA0   	//AT24C02硬件地址
#define	I2cRead 1		   	//I2C读方向位
#define	I2cWrite 0		   	//I2C写方向位

sbit DU = P2^6;				//数码管段选
sbit WE = P2^7;				//数码管段选
sbit SCL = P3^1;			//I2C时钟总线
sbit SDA = P3^0;			//I2C数据总线
uchar num;					//数码管显示的值
bit AckFlag;				//应答标志位

//共阴数码管段选表0-9
uchar code SMGduan[]= 0x3F, 0x06, 0x5B, 0x4F, 0x66, 0x6D, 0x7D, 0x07, 0x7F, 0x6F,;
//数码管位选码
uchar code SMGwei[] = 0xfe, 0xfd, 0xfb;

// 逻辑分析仪固件
uchar code logic_bin[] = 0xc0, 0x25, 0x09, 0x81,
						  0x38, 0x01, 0x00, 0x00,
						  0x7d, 0x2c, 0x5d, 0x84,
						  0x8e, 0x2c, 0xe2, 0xa3 ;

/*====================================
函数	: delay(uint z)
参数	:z 延时毫秒设定,取值范围0-65535
返回值	:无
描述	:12T/Fosc11.0592M毫秒级延时
====================================*/
void delay(uint z)

	uint x,y;
	for(x = z; x > 0; x--)
		for(y = 114; y > 0 ; y--); 		
 

/*====================================
函数	:display(uchar i)
参数	:i 显示数值,取值范围0-255
返回值	:无
描述	:三位共阴数码管动态显示
====================================*/
void display(uchar i)

	static uchar wei; 		
	P0 = 0XFF;//清除断码
	WE = 1;//打开位选锁存器
	P0 = SMGwei[wei];
	WE = 0;//锁存位选数据
	switch(wei)
	
		case 0: DU = 1; P0 = SMGduan[i / 100]; DU = 0; break;
		case 1: DU = 1; P0 = SMGduan[i % 100 / 10]; DU = 0; break;	
		case 2: DU = 1; P0 = SMGduan[i % 10]; DU = 0; break;		
	
	wei++;
	if(wei == 3)
		wei = 0;


//定时器0初始化
void timer0Init()

	EA = 1;	//打开总中断
	ET0 = 1;//打开定时器0中断
	TR0 = 1;	 //启动定时器0
	TMOD |= 0X01; //定时器工作模式1,16位定时模式
	TH0 = 0xED;
	TL0 = 0xFF; //定时5ms


/****************************************************
IIC通信代码
****************************************************/

/*====================================
函数	:delay5us()
参数	:无
返回值	:无
描述	:5us延时函数
====================================*/
void delay5us()

	_nop_();


/*====================================
函数	:I2cStart()
参数	:无
返回值	:无
描述	:I2C总线起始信号
====================================*/
void I2cStart()

//时钟总线为高电平期间数据总线又高变低产生起始型号
	SCL = 1; 
	SDA = 1;
	delay5us();//状态保持5us
	SDA = 0;
	delay5us();//状态保持5us 


/*====================================
函数	:I2cStop()
参数	:无
返回值	:无
描述	:I2C总线停止信号
====================================*/
void I2cStop()

//时钟总线为高电平期间,数据总线从高变低产生终止信号
	SCL = 0;
	SDA = 0;
	SCL = 1;
	delay5us();//状态保持5us
	SDA = 1;
	delay5us();//状态保持5us	


/*====================================
函数	:ReadACK()
参数	:无
返回值	:1非应答,0应答
描述	:I2C总线读从机应答信号
====================================*/
bit ReadACK()

	SCL = 0;//拉低时钟总线,允许从机控制SDA
	SCL = 1;//拉高,读SDA
	delay5us();
	if(SDA)//NOACK
	
		SCL = 0;
		return(1);//返回1
	
	else//ACK
	
		SCL = 0;
		return(0);//返回0
	


/*====================================
函数	:SendACK(bit i)
参数	:1主机发送非应答,0发送应答
返回值	:无
描述	:主机发送应答信号
====================================*/
void SendACK(bit i)

	SCL = 0;//拉低时钟总线,允许主机控制SDA
	if(i)	//发非应答
		SDA = 1;
	else	//发应答
		SDA = 0;
	SCL = 1;  //拉高总线,让从机读SDA
	delay5us();//保持5us
	SCL = 0; //拉低时钟总线,允许SDA释放
	SDA = 1;//释放数据总线


/*====================================
函数	:I2cSendByte(uchar DAT)
参数	:DAT需要发送的数据
返回值	:无
描述	:I2C发送一个字节数据
====================================*/
void I2cSendByte(uchar DAT)

	uchar i; 
	for(i=0; i<8; i++) //分别写8次,每次写1位
	
		SCL = 0;//拉低时钟总线,允许SDA变化
		if(DAT & 0x80)//先写数据最高位
			SDA = 1;  //写1
		else
			SDA = 0;  //写0
		SCL = 1;	  //拉高时钟,让从机读SDA
		DAT <<= 1;	  //为发送下一位左移1位
	
	SCL = 0; //拉低时钟总线,允许SDA释放
	SDA = 1;//释放数据总线


/*====================================
函数	:At24c02Write(uchar ADDR, DAT)
参数	:ADDR 单元地址0-255,DAT 需要输入的数据0-255
返回值	:无
描述	:At24c02指定单元写入一个字节数据
====================================*/
void At24c02Write(uchar ADDR, DAT)

	I2cStart();//I2C起始信号
	I2cSendByte(At24c02ADDR + I2cWrite);//发送器件地址加读写方向位
	if(ReadACK()) //读从机应答
		AckFlag = 1;	//NOACK
	else
		AckFlag = 0;	//ACK
	I2cSendByte(ADDR);//发送储存单元地址字节
	if(ReadACK())//读从机应答
		AckFlag = 1;	//NOACK
	else
		AckFlag = 0;	//ACK
	I2cSendByte(DAT);//发送一字节数据
	if(ReadACK())//读从机应答
		AckFlag = 1;	//NOACK
	else
		AckFlag = 0;	//ACK
	I2cStop();	//I2C停止信号


/*====================================
函数	:I2cReadByte()
参数	:无
返回值	:返回读出的一字节数据
描述	:I2C总线读一字节数据
====================================*/
uchar I2cReadByte()

	uchar i, DAT;
	for(i=0; i<8; i++)//分别读8次,每次读一位
	
		DAT <<= 1; //数据左移1位,准备接收一位
		SCL = 0;   //拉低时钟总线,允许从机控制SDA变化
		SCL = 1;   //拉高时钟总线,读取SDA上的数据
		if(SDA)
			DAT |= 0X01;//为1则写1,否则不行执行写1,通过左移补0
	
	return(DAT); //返回读出的数据


/*====================================
函数	:At24c02Read(uchar ADDR)
参数	:ADDR 单元地址	0-255
返回值	:返回指定单元的数据
描述	:读AT24C02指定单元内数据
====================================*/
uchar At24c02Read(uchar ADDR)

	uchar DAT;
	I2cStart();//I2C起始信号
	I2cSendByte(At24c02ADDR + I2cWrite);//发送器件地址加读写方向位
	if(ReadACK())//读从机应答
		AckFlag = 1;	//NOACK
	else
		AckFlag = 0;	//ACK
	I2cSendByte(ADDR);//I2C发送一个字节
	ReadACK();//读从机应答
	I2cStart();//再次产生I2C起始信号
	I2cSendByte(At24c02ADDR + I2cRead);//发送器件地址加读写方向位 读
	if(ReadACK())//读从机应答
		AckFlag = 1;	//NOACK
	else
		AckFlag = 0;	//ACK
	DAT = I2cReadByte();//读一字节
	SendACK(1);//主机发送非应答
	I2cStop(); //I2C停止信号
	return(DAT);//返回读出数据
			


void main()//main函数自身会循环
	
	uchar i = 0;
	timer0Init();						// 定时器0初始化
	EA = 0;//屏蔽中断
	
	for(i=0;i<16;i++)
	
		At24c02Write(i, logic_bin[i]);	// 前16个单元写入固件
		delay(10);						// 延时等待AT24C02处理
	
	for(;i<255;i++)
	
		At24c02Write(i, 0xFF);			// 擦除后面的单元的内容
		delay(10);						// 延时等待AT24C02处理
	
	
	num = At24c02Read(0x0f);			// 读出第3单元内数据送给显示变量
	if(AckFlag)							// 当从机非应答
		P1 = 0;							// 亮P1所有灯
	else
		P1 = 0XFF;						// 灭P1所有灯
	EA = 1;								// 开中断
	while(1);
 

//定时器0中断函数
void timer0() interrupt 1

	TH0 = 0xED;
	TL0 = 0xFF; 					//定时5ms
	display(num); 					fpga与PC通过cy7c68013a芯片进行通信

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