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RP2040-Pico逻辑分析仪：导出CSV数据用于Sigrok Pulser分析

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简介：
本项目介绍如何使用RP2040-Pico开发板作为逻辑分析仪，并将采集的数据导出为CSV格式，以便在Sigrok Pulseeview软件中进行深入分析。 该项目对RP2040的PIO逻辑分析器示例进行了修改。现在该示例允许用户交互式地配置捕获设置并以CSV格式输出数据，便于导入至Sigrok/Pulseview进行进一步分析。 使用方法如下：将设备安装在Raspberry Pi Pico上，并通过COM端口连接，波特率为921600。连接后按h键获取命令帮助信息。 可用的配置指令包括： - p# - 设置第一个引脚用于捕获数据 - n# - 设定需要捕捉数据的引脚数量 - f# - 指定以赫兹为单位的数据采集频率 - t1/t0 - 将触发器设置为高电平或低电平，触发事件发生在首个针脚上 - s# - 设置要捕获的数据样本数 - g - 开始执行 当选择“g”选项后，将设定好触发条件并等待指定信号出现。输出数据格式为CSV文件，每一行代表一组采样值。 可以使用任何支持读取串口的程序来保存输出结果。需要注意的是，在大量采集点的情况下可能需要花费较长时间完成操作。

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  • RP2040-Pico逻辑分析仪：导出CSV数据用于Sigrok Pulser分析
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    本项目介绍如何使用RP2040-Pico开发板作为逻辑分析仪，并将采集的数据导出为CSV格式，以便在Sigrok Pulseeview软件中进行深入分析。 该项目对RP2040的PIO逻辑分析器示例进行了修改。现在该示例允许用户交互式地配置捕获设置并以CSV格式输出数据，便于导入至Sigrok/Pulseview进行进一步分析。 使用方法如下：将设备安装在Raspberry Pi Pico上，并通过COM端口连接，波特率为921600。连接后按h键获取命令帮助信息。 可用的配置指令包括： - p# - 设置第一个引脚用于捕获数据 - n# - 设定需要捕捉数据的引脚数量 - f# - 指定以赫兹为单位的数据采集频率 - t1/t0 - 将触发器设置为高电平或低电平，触发事件发生在首个针脚上 - s# - 设置要捕获的数据样本数 - g - 开始执行 当选择“g”选项后，将设定好触发条件并等待指定信号出现。输出数据格式为CSV文件，每一行代表一组采样值。 可以使用任何支持读取串口的程序来保存输出结果。需要注意的是，在大量采集点的情况下可能需要花费较长时间完成操作。
     
  • 基于RP2040的树莓派逻辑分析仪UF2固件自制
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    本项目介绍如何利用RP2040芯片开发一款树莓派逻辑分析仪UF2固件，适用于嵌入式系统开发者进行硬件调试和故障排查。 逻辑分析仪（Logic Analyzer）是一种用于分析数字信号逻辑时序的仪器，能够精确捕获并显示多路数字信号，并提供信号时序、协议分析等功能。它是嵌入式工程师日常开发中常用的工具之一。 该设备支持以下特性： 1. 采样频率范围从3.1KHz到100MHz； 2. 支持最多24个通道输入，通过菊花链连接可以扩展至最高120个通道； 3. 最高可支持32767个采样点； 4. 提供多种客户端选择，适用于所有平台。
     
  • LA2532逻辑分析仪
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    LA2532是一款高性能逻辑分析仪，具备强大的触发和解码功能，适用于各种数字信号的采集与分析。 逻辑分析仪上位机软件支持协议分析，并采用了先进的大规模集成电路技术。该软件整合了USB2.0、CPLD、FPGA以及嵌入式系统等多种先进技术，采用USB供电方式即插即用，具有高性能低价格的特点。相比传统逻辑分析仪，它携带方便、简单易用且扩展性好，是替代传统设备的最佳选择。
     
  • Kingst 逻辑分析仪
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    Kingst逻辑分析仪是一款专为电子工程师设计的专业工具，能够高效地采集和分析数字信号，适用于复杂电路调试及故障排查。 逻辑分析仪是一种用于采集并显示数字信号的仪器，它通过使用时钟从被测系统获取数据，并主要用于进行时序判定和分析。与示波器不同的是，逻辑分析仪只显示出两种电压状态：逻辑1 和 0。设定参考电压后，逻辑分析仪会将输入信号通过比较器来判断其电平，高于参考电压的为逻辑1，低于则为逻辑0，在这两种状态下形成数字波形。 在测试单片机、嵌入式系统、FPGA和DSP等数字设备时，相较于示波器而言，逻辑分析仪能够提供更高的时序精确度、更强大的逻辑分析功能以及更大的数据采集容量。
     
  • USB逻辑分析仪
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    USB逻辑分析仪是一款专业的电子测试设备，专门用于捕获、解码和分析USB总线上的数据信号。它能够帮助工程师深入理解USB协议的工作机制，并快速定位系统中的问题，是进行USB设备开发与调试不可或缺的工具。 USB逻辑分析仪是一种高效且便携的数字信号测试设备，在单片机（MCU）、ARM微处理器以及FPGA（现场可编程门阵列）等电子系统的调试与故障排查中发挥着重要作用。通过高速数据采集，该工具可以捕捉并显示系统中的数字信号，帮助开发者理解系统内部的工作状态。 USB接口是USB逻辑分析仪的关键组成部分之一，它使得设备能够便捷地连接到个人电脑上，并且不需要额外的电源或复杂的适配器。根据USB 2.0标准，最高数据传输速率为480Mbps，足以满足大部分逻辑分析的需求。由于其通用性和易用性，该工具成为桌面级和嵌入式开发者的理想选择。 此款USB逻辑分析仪拥有八个独立采样通道，并且每个通道支持多种电压电平（如TTL、LVDS等）。24MHz的采样率意味着它可以准确地捕获低于24兆赫兹的信号，这对于大多数数字系统而言已经足够。高采样率确保了信号的完整性，减少了失真和错误的可能性。 在实际应用中，USB逻辑分析仪可以用于： 1. **调试通信协议**：例如I2C、SPI、UART等，通过查看波形来检查数据传输是否正确。 2. **检测时序问题**：分析信号的上升沿与下降沿，并查找可能导致系统错误的时间关系。 3. **故障定位**：当系统出现异常情况时，可以通过记录和回放信号确定问题源。 4. **学习和教育用途**：帮助学生及初学者理解数字电路的工作原理。 配合逻辑分析软件使用，用户可以设置触发条件并观察特定事件发生时的信号状态。该软件通常提供丰富的功能，如数据导出、波形比较以及信号解码等，进一步增强了数据分析能力。 在提供的压缩包中，“逻辑分析仪”文件可能包含用户手册、驱动程序和分析软件及相关的示例教程。其中，用户手册详细介绍如何连接与操作设备；驱动程序用于使电脑能够识别并控制逻辑分析仪；而分析软件则提供图形化的界面进行信号数据的处理。 USB逻辑分析仪是电子工程师及爱好者不可或缺的工具，它简化了复杂系统中的信号检测过程，并提高了调试效率。通过深入理解和熟练使用此类设备，开发者可以更有效地解决设计问题，从而提升产品性能。
     
  • LG.rar_FPGA逻辑分析仪_波形与逻辑分析工具
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    本资源提供了一款名为LG的FPGA逻辑分析仪软件，用于查看和解析数字电路中的波形数据及进行复杂的逻辑分析。此工具是电子工程师调试FPGA及其他硬件设备的理想选择。 标题中的“lg.rar_fpga逻辑分析仪_波形分析_逻辑分析_逻辑分析仪”表明这是一个关于使用FPGA实现逻辑分析仪的项目压缩包。在IT领域，逻辑分析仪是一种非常重要的工具，它用于捕获并分析数字系统中的信号，帮助工程师理解系统的工作状态和可能存在的问题。 描述中提到“基于fpga的逻辑分析仪可显示八路波形，实时分析八路波形”，这暗示了设计的核心是利用FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）的并行处理能力，实现对多个数字信号的同步采样和分析。FPGA是一种可编程硬件设备，能够根据需求配置为各种数字逻辑功能，非常适合于高速数据处理任务。八路波形显示意味着该设备可以同时监测8个不同的信号通道，这对于调试多通道数字系统来说非常有用。 标签中的“fpga逻辑分析仪”、“波形分析”、“逻辑分析”和“逻辑分析仪”进一步强化了这个项目的关键特性。FPGA逻辑分析仪是传统硬件逻辑分析仪的一种经济且灵活的替代方案，它可以自定义采样率、触发条件和数据存储深度。波形分析包括查看信号的幅度、频率、周期和相位等参数以确定系统是否按照预期工作；而逻辑分析则侧重于检查信号之间的逻辑关系，比如时序、同步和错误检测。 压缩包内的文件可能包含项目来源或相关资源的信息，“lg.vhd”是VHDL（VHSIC Hardware Description Language）代码文件。这是一种广泛使用的硬件描述语言，用于描述FPGA的设计。“lg.vhd”详细说明如何配置FPGA来实现逻辑分析仪的功能，包括信号采集、触发、存储和显示等部分。 在这个项目中，开发者可能使用了FPGA的内部RAM来暂存波形数据，并通过并行接口将数据传输到显示设备进行实时分析。触发系统是关键，它允许用户设置特定条件启动数据捕获，比如当某个信号达到特定电平或者出现特定组合时。此外，为了提高效率，设计者可能会采用乒乓缓冲技术，在一边采集新数据的同时另一边显示已存储的数据以确保无中断地连续分析。 这个项目涵盖了FPGA设计、数字信号处理和硬件描述语言应用等多个IT领域的知识。对于学习者来说，通过分析和理解该项目可以提升对FPGA工作原理、数字系统调试以及VHDL编程的理解，并有助于专业技能的提升。
     
  • Keil软件逻辑分析仪
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    Keil软件逻辑分析仪是一款由ARM公司开发的强大调试工具，适用于嵌入式系统的详细信号检测与故障排除。它能高效地帮助开发者解析复杂硬件和软件交互问题，优化系统性能。 Keil的软件逻辑分析仪介绍了如何使用KEIL监测波形。
     
  • 自制逻辑分析仪（一）
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    本篇文章介绍如何利用低成本硬件和开源软件搭建个人逻辑分析仪，详细讲解了所需材料、组装步骤及调试方法。 在当今时代，许多电子爱好者和工程师都热衷于自己动手制作各种设备来满足个人需求并提升技能。逻辑分析仪是数字信号检测与分析的重要工具，在硬件开发及故障排查中扮演着不可或缺的角色。 文中提到的作者对市面上现有的商业逻辑分析仪感到不满足，无论是Quartus II中的SignalTap II还是ISE的ChipScope都未能完全达到他的期望。这些内置的逻辑分析工具虽然方便，但在功能或性能上可能有所限制，并且价格较高，不适合个人家用。因此，他决定自己动手制作一个DIY版本。 作者利用手中的EP1C3T144 FPGA芯片开始这项挑战。这款ALTERA公司的FPGA允许用户自定义数字逻辑电路，非常适合这样的项目。经过两晚的努力，作者成功地让四路信号得到了初步的采集，并通过板上的按键作为触发信号来控制数据采集过程。为了展示采集到的数据波形，他还创造性地使用了电脑显示器进行显示，使得观察效果与专业设备相差无几。 然而，在这个过程中也遇到了一些问题，比如波形和时间激励之间存在差距的问题，可能是由于时序设计不精确或者连线干扰所导致的噪声影响。这些问题需要在后续的工作中加以解决：优化FPGA内部逻辑以提高信号处理精度；检查并改进连接线屏蔽及接地方式来减少外部噪音。 DIY制作逻辑分析仪不仅考验着硬件电路的设计能力，同时也提升了软件编程技巧，为电子爱好者们提供了一次难得的学习机会。随着项目的深入进行，作者将面临更多的技术挑战与创新机遇，在克服困难的过程中获得成就感，并最终完成一个体现个人技术和创意的作品。
     
  • 简单的逻辑分析仪
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    简单逻辑分析仪是一款功能精简、易于使用的电子测试工具，主要用于数字信号的采集与分析。它能够帮助工程师和学生快速理解复杂电路的行为模式，适用于各种开发和教学场景。 ### 简易逻辑分析仪知识点详述 #### 一、方案设计与论证 ##### 数字信号发生器模块 在该部分中，作者探讨了两种不同的设计方案： - **方案一**：采用74LS199产生8路数字信号。74LS199是一种具有串行并行输入及并行串行输出功能的8位移位寄存器。此方案的优点在于能够通过并行置数功能实现逻辑信号预设，并利用移位功能实现循环和重复输出，但控制复杂且需要一个频率为100Hz的时钟源，因此未被采纳。 - **方案二**：采用单片机编程来生成序列信号。用户可以通过8路拨段开关设定所需产生的序列信号；单片机读取这些设置，并通过处理产生循环移位序列。此方法操作简单且定时精确，最终被选为实施方案。 ##### 8位输入、触发电路 对于8位输入和触发电路的设计，作者提出了三个备选方案： - **方案一**：使用8个模数转换器（ADC）同时采集8路信号，并通过单片机将数据转化为数字量逻辑门限电压进行比较。此方法能实时地对信号进行采集、比较及存储，但由于需要大量ADC芯片成本较高，因此未被采用。 - **方案二**：使用8个比较器对输入的每一路信号进行比较；基准电压由DAC0832输出的不同电压值提供，以实现16级逻辑门限的变化。此方法能够满足题目要求但需较多器件和单片机IO口资源，因此未被采用。 - **方案三**：首先利用采样保持器LF398对输入信号进行保持；然后使用ADC0809顺序采集这些数据，并通过单片机判断逻辑门限。此方法易于控制且实现简单，最终被选为实施方案。 ##### 存储电路 针对存储电路设计，文章中提到两种方案： - **方案一**：采用RAM（6264）作为数据存储器；单片机负责将波形数据写入RAM，并由CPLD控制读取。尽管能满足基本需求但在实际应用中可能会遇到通信效率问题，因此未被首选。 - **方案二**：使用双口RAM（IDT7132）。这种RAM具有更高的通信效率，可以更简单地实现单片机与CPLD之间的数据传输；此方法不仅满足了存储需求还提高了系统性能，最终成为实施方案。 #### 二、总体设计 该部分详细介绍了简易逻辑分析仪的整体架构及其各个功能模块的设计。整个系统以89C51单片机和EPM7128可编程逻辑器件为核心构建，具体包括： - **数字信号发生器模块**：通过单片机控制实现循环移位序列。 - **采样保持电路**：使用LF398确保同一时刻捕获所有输入数据。 - **逻辑门限电压比较模块**：用户可通过键盘设置16级逻辑门限电压。 - **输入数据采集模块**：采用ADC0809进行多路信号的数据采集。 - **数据存储模块**：利用IDT7132双口RAM实现高效的数据传输和存储功能。 - **示波器X-Y通道控制模块**：由CPLD生成用于显示的X、Y通道信号。 - **触发点及时间线显示模块**：提供触发点和时间标志线的可视化展示。 - **键盘模块**：用户可通过此接口输入参数或选择功能。 #### 三、系统实现与理论分析 本部分深入探讨了各功能模块的具体实现方式和技术细节。例如，数字信号发生器通过单片机读取外部开关状态并生成循环移位序列；逻辑门限电压比较则允许用户设定不同级别的门限值以适应不同的应用需求。 #### 四、软件设计 该章节主要介绍软件部分的设计思路和方法。围绕89C51单片机展开，涵盖了信号发生器控制、数据采集及逻辑门限设置等功能模块的程序编写工作；确保系统各组件协同运作并高效运行。 #### 五、系统测试 文章描述了对系统的各项功能进行严格测试的过程与结果，包括信号生成精度验证、数据采集准确性评估以及逻辑门限稳定性检测等环节。通过这些测试保证设计的有效性和可靠性。 #### 六、结论 总结了整个项目的设计过程和成果；简易逻辑分析仪的成功开发不仅展示了团队的专业知识和技术水平，也为类似项目的开展提供了有价值的参考案例。 #### 七、参考文献 文中列举了一些在设计过程中引用的技术文档供读者进一步学习研究。