logic analyser: LAP-C Pro 32ch 64M

Dat is wel een mooi ding Frans, het nadeel van zoiets vind ik altijd dat je de PC erbij moet hebben. Maar verder is er niets mis mee.

En laat dit nu juist voor mij een noodzaak zijn. Met 2 UHD PC schermen naast elkaar kan er goed gewerkt worden. Ik heb een (werk)tafel naast mijn bureel waar de meeste boardjes op kunnen.
Ik ga nu een ganse reeks oudere DE1 FPGA boards opnieuw opstarten. Die zijn heel snel en hebben heel veel outputs. Schakelaars (10), drukknoppen (4) en
4 digit 7 segment displays zitten er ook op. Dus werk genoeg..

Ik ga nu een ganse reeks oudere DE1 FPGA boards opnieuw opstarten.

Ik ben benieuwd.

Een foto net gemaakt van de oude board met nog de oude software in de FPGA.

DE1-20231119jpg by Frans, on Flickr

Ik heb een oude versie van Quartus moeten zoeken op mijn backups. De cyclone II chips worden in de huidige versie niet meer ondersteund. De oude verilog nog gevonden en gecompileert. Dus dat gaat nog goed.

Allemaal weer voor de fischertechniek projecten Frans, of gebruik je het ook voor andere dingen? Wel een mooie PCB trouwens.

De controller werd vroeger gebruikt om mijn waterfiguren te maken. Er zit in de FPGA een gemaakt audio profiel in die de juiste trillingen in een luidspreker maakt.
Maar fotografie is nu gedaan. Verleden week is al mijn fotomateriaal, toestellen, lenzen enz verkocht. Ik kan het niet meer vanwege mijn slechtere ogen.
Vandaar dat ik enkel nog wat testen met de nieuwe boardje maak. Ik gebruik bijna alle arduino boardjes en ook de supersnelle teensy 4.1 Dit was de reden om een nog betere scoop met logic analyser te kopen. Mijn huidoge heeft 4ch maar slechts 50MHz.

Op 19 november 2023 15:07:35 schreef fotoopa:
De controller werd vroeger gebruikt om mijn waterfiguren te maken. Er zit in de FPGA een gemaakt audio profiel in die de juiste trillingen in een luidspreker maakt.

Oké, slim idee. Daar kun je leuke effecten mee maken denk.

Maar fotografie is nu gedaan. Verleden week is al mijn fotomateriaal, toestellen, lenzen enz verkocht. Ik kan het niet meer vanwege mijn slechtere ogen.

Ja we krijgen allemaal met verschillende kwalen te maken als we ouder worden, het zei zo.

Mijn huidige heeft 4ch maar slechts 50MHz.

Dan is de nieuwe iets sneller ja.

Op 19 november 2023 15:07:35 schreef fotoopa:
Maar fotografie is nu gedaan. Verleden week is al mijn fotomateriaal, toestellen, lenzen enz verkocht. Ik kan het niet meer vanwege mijn slechtere ogen.

Dat is wel het eind van een tijdperk

Wat voor projectjes wil je nu gaan doen? Ik gebruik veel snelle microcontrollers en FPGAs, maar het is heel zeldzaam dat ik aan een 100MHz logic analyser niet genoeg heb, de externe signalen zijn doorgaans toch veel trager (SPI bussen en zo), en andere data kun je ook in de microcontroller of FPGA zelf loggen (ChipScope is je vriend).

Op 19 november 2023 19:56:50 schreef SparkyGSX:
Dat is wel het eind van een tijdperk

Dat is zeker. Frans maakte altijd mooie plaatjes.

(ChipScope is je vriend).

Die kende ik ook nog niet.

Wat voor projectjes wil je nu gaan doen? Ik gebruik veel snelle microcontrollers en FPGAs, maar het is heel zeldzaam dat ik aan een 100MHz logic analyser niet genoeg heb, de externe signalen zijn doorgaans toch veel trager (SPI bussen en zo), en andere data kun je ook in de microcontroller of FPGA zelf loggen (ChipScope is je vriend).

Ja, je kunt in de meeste gevallen met veel minder ook perfect werken. De externe IO pinnen hebben IDD een "trage" stijg en val tijd. Als je echter ziet hoe alles toch heel snel veranderd dan wou ik toch iets nieuws dat ik nog een paar jaar kan gebruiken. Nu vraag ik me soms af is het de IO pin die te traag is of is het mijn meettoestel. Ik wens iets nieuws die in die gevallen meer duidelijkheid heeft.
Ik gebruik de laatste tijd het Teensy 4.1 bordje. Als je daar de digitalWriteFast gebruikt geeft dit een puls van 3.33 ns, dus een high-low na elkaar is een block van 150 MHz. De snelheid van de IO pin kun je ook instellen in meerdere levels. Nu kan je bijna zeker stellen dat de IO pin hier ook last heeft om het signaal te volgen. Ik heb hiervan al een plaatje gemaakt met mijn huidige 50MHz picoscope:
teensy_digitalWriteFast_scope by Frans, on Flickr
Deze soort signalen zou ik toch liever wat beter zien. Dat je daarbij nog de combinatie hebt waarbij je ook de 16 bit MSO functie hebt is mooi meegenomen. Het is ook zo dat de sample rate van vele toestellen verlaagt als je alle channels analoog en digitaal gelijktijdig gaat gebruiken. De geheugen diepte is ook zo belangrijk om diepere analyses te maken. En juist het grotere geheugen maakt het snel duurder.

Ik weet dat dit type toestellen duur zijn, maar mijn oude collectie foto materiaal lag zich hier te vervelen. Ik doe eigenlijk niets anders of de opbrengst ervan te herinvesteren. Mogelijks gaan de kleinkinderen, nu nog 3 onder de 10 jaar en een boven de 20, er binnen enkele jaartje nog kunnen van genieten. Ik zal het vermoedelijk niet voldoende meer zien na meer dan 40 jaar diabetes en 31 inspuitingen in een van mijn ogen.

Het toestel moet toch op de PC draaien. Daar heb ik mijn beide UHD 32 inch schermen en die zie ik nu nog voldoende.
Of ik dan mijn 4ch 50MHz picoscope versie ga verkopen weet ik nog niet. Wel heb ik nog de kleinere 25 MHz 2ch van picoscope, die mag in de verkoop.

Frans.

Om een blokvormig signaal enigzins natuurgetrouw te kunnen reconstrueren na het samplen heb je een sample-rate (sample frequentie) nodig die minstens 10 keer hoger is dan de maximale frequentie van het blokvormig signaal dat je wil bemonsteren. Bij lagere sample frequenties zal een blokvormig signaal steeds meer op een sinus gaan lijken.

Voor een blokvormig signaal van 150Mhz heb je een sample-rate van 1,5Gs/s (en een zelfde analoge bandbreedte binnen 3dB) nodig voor een enigzins natuurgetrouwe weergave van het blokvormig signaal.

Ja juist. Een zuivere 150Mhz blokgolf zal ik met de Pico 3206D MSO niet zien. Wel een stuk beter dan nu met mijn 50 MHz versie. De sample-rate is 1Gs/s en ze specifieren dat voor de digitale ingangen de puls minstens 5 ns moet zijn. Vandaar dat ze de Maximum input frequency 100 MHz (200 Mb/s) opgeven.

Ze hebben nog veel betere toestellen maar die vallen buiten mijn buget (prijzen tot boven de €15.000). Dus ja, ik ga minstens 2 digitalWriteFast instructies na elkaar moeten zetten bij mijn Teensy 4.1 boardje zodat de puls 6.66 ns wordt.

Alles heeft zijn beperkingen en prijs...
Update:
Die LAP-C Pro zou 2Gs/s doen, wat iets beters zou zijn maar hun specs lijken een beetje zoals alle chinezen. En ik heb dan 2 toestellen nodig.

[Bericht gewijzigd door fotoopa op maandag 20 november 2023 16:35:46 (12%)]

Alsnog de vraag: waarom wil je dat pulsje zien? Ik kan eigenlijk geen toepassing bedenken voor een dergelijk kort pulsje, en als je die al hebt, is het twijfelachtig of het kunnen zien van dat pulsje echt heel nuttig is.

Natuurlijk is een snellere scope of logic analyser altijd leuker, en je kunt altijd wel iets bedenken waardoor het nuttig is, maar mijn ervaring is dat je niet vaak iets met idiote specs nodig hebt om je werk te kunnen doen.

Een pulsje van 3.3ns is dus een grondfrequentie van 300MHz, en om daar een blok van te maken heb je al meerder harmonische nodig, dat zit je dus al snel over de 1GHz. Hoe ga je dat signaal naar je logic analyser brengen? Met een klemmetje en een Dupont stekkertje?

Natuurlijk ben ik benieuw wat ik nog ga zien van dat pulsje. Eigelijk weet ik het al wat er te wachten staat. Ik heb het al opgenomen met mijn 50 MHz versie waarover ik nu beschik. Dus wil ik gewoon iets wat nog beter is.

Ik weet natuurlijk dat een pulse van 3.3 niet zomaar zal te zien zijn. Als een I/O pin een stijg en valtijd heeft rond de 6ns schiet er niet veel van over. Of het parktisch voorkomt maakt mij niet zoveel uit. Je kunt iets schrijven en hoopt iets te zien wetend dat je boven de specs zult gaan. En ja vele gewone serieele protocollen zijn veel trager. Ik gebruik al jaren I2C op 400 KHz en serieel op 115200. Dat is niet te vergelijken met die 3.3 ns natuurlijk. Waar ik wel heel veel mee te doen heb is om diepe data te analyseren.

Ik heb een oude logic analyser 32ch tot 500 Mhz maar zijn geheugen diepte is veel te klein. Die pico 3206D MSO zo dan een mooie combinatie zijn waarbij ik iets meer detail heb als analoog terwijl het meeste digitaal ook gaat voor diepere analyses.

Oh ja het meten vergt zeker veel aandacht. Gewoon lange single draden aan een breadbordje hangen gaat niet gaan.

Als die 150MHz I/O output pin van de FPGA als clock signaal dient om er externe synchrone logica mee te clocken dan gebruik je beter een dedicated clock (output) pin van de FPGA hiervoor, die zijn het snelst en daarvoor bedoeld. De overige (normale) FPGA I/O pinnen beter gebruiken voor data transport synchroon aan de clock (output) pin.

fotoopa, ik vind het echt prachtig om te lezen dat je op 80 jarige leeftijd nog met dit soort complexe mooie projecten bezig bent! Dikke respect!

@Bobosje
In de FPGA gebruik ik reeds een aantal PLL's om de verschillende clocks aan te maken. Daar zijn alle toepassingen synchroon geschreven. Quartus maakt dan gebruik van de voorziene clock lijnen om de duizenden flipflops mee te sturen. Naar buiten toe gebruik ik in de FPGA geen echte snelle signalen. Enkel naar mijn scope toe gebruik ik 4 uitgangen om bepaalde interne signalen van de FPGA te kunnen uitlezen.

@Stijnos
Bedankt voor de aanmoediging. Ik heb het altijd graag gedaan. Zeker met die FPGAs heb ik zoveel Fischertechniek gestuurd. De mogelijkheden daarbij zijn echt hoog. Alles loopt parallel, niet te vergelijken met software. Maar de ontwikkeling van de vele nieuwe boardjes hebben de snelheid toch behoorlijk opgedreven en dit tegen een zeer lage prijs.
Mijn huidige handicap is de C taal. Ik was gewoon om in verilog te schrijven en moet nu die C taal leren. Dat is uiterst moeilijk op mijn ouderdom. Je heugen gaat te snel achteruit. Toch moet ik doorzetten anders lig ik in de zetel van s'morgens tot s'avonds te mijmeren dat het lange dagen zijn.

Het is vooral mijn oude logic analyser die nu de diepe data opslag niet toelaat omdat er te weinig intern geheugen zit in de LA. De snelheid was nog goed want de sample rate gaat tot 500Ms/s. Er moest bijgevolg een nieuwe LA komen.
Met de picoscope + MSO heb ik ineens die nieuwe gewenste LA en daarbij kan ik nog analoog de vorm van enkele signalen gelijktijdig en synchroon bekijken. Soms is het nodig om de data lijn analoog te bekijken omdat je daar de niveau's ziet en sneller afwijkingen ontdekt. Stijg en valtijden kunnen daarbij veel info geven.

Wat dit topic betreft heb ik blijkbaar een beetje verwarring gebracht door te veel de nadruk te leggen op die 3.33 ns puls. Ik maak nu geen echte toepassingen meer. Mijn doel is om bepaalde stukjes software te testen. Zo kan het dat ik 4 serieele lijnen op 115200 test + een I2C lijn en onderzoek hoe de outputs verlopen, of de gebruikte fifo burst mode gebruikt, hoe je de basis clocktick van het systeem er tussendoor ziet, hoelang bepaalde interrupt routines duren, of alle data correct doorgegeven wordt enz. Vandaar zijn er soms vele lijnen elk met hun protocol direct uit te lezen op het scherm nodig. Ik heb een diep geheugen nodig, alle mogelijke protocollen moeten er standard in zitten en uitlezen op de PC met mogelijkheid om alles op de schijf op te staan. Zo kan je achteraf alles nog opnieuw opladen, alle data bekijken, alle timings hermeten en je documentatie maken.

Omdat ik nu al een 4ch 50 MHz picoscope heb zou het niet direct aangewezen zijn om een nieuwe 50Mhz + MSO te kopen. Daarom zou ik naar de 200 Mhz versie gaan. De keuze om een 2ch ipv 4ch 200Mhz + MSO te nemen is de prijs. Het verschil is + €1000.

Er is nog de Saleae Logic Pro 16 LA. Die ziet er ook goed uit en wordt ook veel gebruik door andere forum leden, hoewel de meesten dan de 8 bit versie nemen. Goedkoop is die echter ook niet.

De LAP-C Pro 32ch 64M LA zou in feite betere specs moeten hebben. Na het lezen van de handleiding en het opstarten van de demo versie ben ik wat ongerust. Ik heb nog geen gebruikers gezien en hun software is vrij recent. Ik vrees dat er nogal wat bugs in zouden zitten, maar dit is mijn gevoel...

Morgen valt de beslissing en volgt de bestelling.

Op 19 november 2023 11:35:08 schreef fotoopa:
[...]
De Zeroplus logic analyser LAP-C Pro is te onduidelijk, manual beperkt en vooral naar de opslag toe. Mogelijks werkt het wel maar het zijn blijkbaar .txt files. Bij pico is het de volledige dump uit het geheugen waardoor je ieder detail achteraf kunt herzien.

Frans.

Alleszins voor de LAP-C 16032 klopt dit niet. In bijlage een (modeltrein) DCC signaal.

Het signaal is nadien ook gewoon compleet terug te bekijken in de software.

Hier onder de screenshots van een GPS signaal.

Ik probeer je CC-signaal.alc in te lezen in de laatste demo versie maar de software loopt vast. Na een restart van de computer kan het programma zelfs niet meer opstarten.
Wat mij ook verbaast is de groote van je file. Bij mijn picoscope 2406B zijn mijn data files tussen de 20 en 50 Mb. Je file is 130 Kb. Ik ga de software nu eerst weer deleten uit wind10, anders kan ik het programma niet meer in demo mode gebruiken. Ik heb de laatste versie van hun web gebruikt.
Omdat je file vrij klein is vermoed ik dat het slechts een klein deeltje van de opname is. Als je heel diep zou (moeten) analyseren verwacht ik toch veel meer data.

Update:
Ik had de pro versie, die werkt niet met je file. Nu heb ik de LAP-C 16032 versie geprobeerd en na herstarten van windows werkt de demo en kan ik je file inlezen. Maar ik zie voorlopig nog geen beduidende data. Mogelijks zijn er bepaalde opties niet aanwezig in de demo versie zoals UART. Bus1 UART komt er niet op.

De nieuwste software heb ik nog niet geprobeerd. Mijn huidige 3.14 van 2016 doet het nog steeds voor mijn gebruikte LA.

Wat wil je meer zien? De tijden na trigger staan er boven. Is het een gekend protocol, dan kan je de overeenkomstige waardes laten weergeven in ASCII, Hex, Binair, decimal, signed decimal, gray code of complement . Bijvoorbeeld bij de GPS geeft die perfect weer wat er wordt ontvangen in ASCII.

Een greep uit de aanwezige protocols: one wire, DS18B20, DS1302, eSPI, I2C, IRDA, JTAG, LCD1602, Manchester, Modbus, Opentherm, Profibus, ....

De data is ook maar een 80ms lang. De 16032 heeft dan ook maar een beperkt geheugen van 32k. De sample rate gaat van 100Hz tot 100MHz.

Die versie is waarschijnlijk niet veranderd, ik heb hier hun versie lac_s31413_all gebruikt. Maar goed, de LA is nogal verschillend met de grotere PRO versie, dat maakt voorlopig niet veel uit.
Wel heb ik een vraag: als je een waarde wilt wegschrijven vb in ASCII en je achteraf die file weer oplaad hoop ik toch dat je de instelling kunt wijzigen om vb de oude data in Hex weer te geven. Wat eigenaardig is dat ik je bus1 (UART) niet zie en er 1 kanaal staat met A1, niet A0 zoals bij jou. Als je data 80 ms lang was, was dit dan slechts een gedeelte uit je 32K buffer. Met deze opslag file kun je dan de rest niet meer zien? Deze vragen zijn precies waarover ik twijfels heb of je in alle omstandigheden je het volle geheugen (32K) kunt teruglezen, in en uit zomen tot de volle originele opgenomen resolutie, timingen meten enz.

Dat er bepaalde data niet zichtbaar is in de volledige demo versie is mogelijk.

Je kan de volledige data zien. Je kan gewoon scrollen in- en uitzoomen. Ik heb een vermoeden dat elke waarde als hex wordt weggeschreven. Je kan nadien probleemloos wijzigen tussen al de mogelijke vormen.

Bij de GPS heb ik 1 sample genomen. Maar je kan die ook laten doorlopen. Je kan ook automatisch laten opslaan. Hoe snel dat dat gaat nooit getest.

Ok Dat is dus goed. De demo versie zal IDD beperkingen hebben. Eens je type LA gestart is kan ik de Pro versie niet meer opstarten. Dat is niet zo erg omdat je normaal met 1 type LA zal werken.

In ieder geval bedankt voor de hulp. Het wordt altijd moeilijk kiezen en je kunt je geld maar 1 keer uitgeven. Morgen ga ik beslissen wat er besteld wordt. Eens het toestel binnen geef ik hier in deze topic wel de resultaten.

De keuze is gemaakt, het toestel is geleverd en de eerste testen zijn gedaan. Ik had 3 kandidaten:

- LAP-C Pro 32ch 64M
- Saleae Logic Pro 16 LA
- Picoscope 3206D+MSO

Het is uiteindelijk de Pico 3206D+MSO geworden.

Globaal lagen de prijzen niet zo ver van elkaar.
Alle 3 de toestellen waren digitaal zeer goed.

Ik heb de picoscope genomen omdat ik alles in een toestel heb. Er is niet zoveel plaats beneden in mijn bureel. Pico heeft ook analoge inputs. Soms is het bealngrijk om ook de vorm van het signaal te zien. Fouten zijn daardoor sneller op te sporen. Bij Pico zitten alle protocollen standaard in hun software, geen extra bijkomende opties nodig.
Pico bezit een zeer groot intern geheugen. Naast analoog en digitaal heeft hij ook een wave signaal generator met bijhorende wave editor.

Ik had nog even getwijfeld om de LAP-C Pro 32ch 64M te nemen maar de gegevens waarover ik beschik zijn nogal onduidelijk. Pico geeft zeer gedetailleerde omschrijving waaraan de signalen moeten voldoen. Op papier gaf de LAP-C Pro 32ch 64M wel een hogere sample periode aan ( 1 ns ), had 32 inputs, digitale trigger in/out en ook enkele program generator outputs.
Saleae Logic Pro 16 LA en Picoscope 3206D+MSO waren gelijkwaardig digitaal.

Ondertussen een beeldje van de eerste testopstelling:

Pico-3206D-MSO-20231127 by Frans, on Flickr

Ondertussen heb ik wat metingen kunnen maken met de nieuwe Picoscope. Ik maak nu vooral metingen met verschillende boardjes. Ik heb er hier een ganse reeks liggen:

Arduino: Uno3, Uno4 wifi en mini, Giga en Due.
ST: STM32H747I-DISCO en de NUCLEO-H747ZI-Q
ESPRESSIF: EPS32-WROVER-E
pjrc: Teensy4.1

Deze Teensy4.1 is echt wel een rappe. Daar doe ik nu de meeste metingen op. De metingen zijn vooral een soort debugging om mijn C taal te leren. Een stukje software schrijven (veelal kopieren) en dan zien wat het resultaat is. Met de probes gebruik ik meestal een serie weerstand van rond de 150 ohm om de uitgang en de meetprobes beter aan te passen. Dit is vooral voor de hoogste frequenties nodig.

Een beeldje van mijn laatste metingen waarvan enkel de digitale signalen gebruikt werden:

teensy_4_serial_lines_2-hs_lines by Frans, on Flickr

Foto is klikbaar voor de UHD versie op Flickr.
De meting geeft een proef weer waarbij ik 4 verschillende UARTS gebruik 3 op 5Mbd en 1 op 4Mbd en daarnaast op D4 en D5 snelle korte pulsjes van rond de 43 ns. Blijkbaar is 5Mbd voor de UARTs het max voor de 600 MHz Teensy4.1.

Hier nog een foto waarbij de Teensy4.1 8 serieele uitgangen (op 5Mbd) aanstuurd. De Picoscope detecteerd mooi alle serieele data van alle 8 de ch. Op de rechterkant heb ik het kleine test program met de Arduino IDE bijgeplaatst.

teensy_8x_lines_@5Mbd by Frans, on Flickr

De foto is aanklikbaar voor de volle UHD versie op Flickr.
Door het grote interne geheugen kun je tot 2 sec opnames diep maken van alle 8 de kanalen bij 5Mbd. Indien nodig kun je nog een trigger output genereren op de wave generator uitgang om iets aan te sturen.
Ze leer ik stap bij stap met C werken en via de scope de resultaten bekijken.