DPScope SE - de eenvoudigste echte oscilloscoop/logic analyzer op de planeet (2 / 36 stap)

Stap 2: Microcontroller

De microcontroller (een Microchip PIC18F14K50) is het hart van het hele instrument. Hierboven zie je een high-level blokdiagram van de interne structuur. Zoals gezegd, bijna alle functies zijn geïntegreerd in dit één chip, Microchip echt geslaagd voor de verpakking van een ton van de functies in dit kleine wonder kost slechts rond $3.

Hoewel er verschillende ADC-input pinnen lijken, de waarheid is dat er echt gewoon een enkele ADC waarvan input krijgt multiplexed op deze pinnen. Dat betekent dat men kan slechts één monster nemen op één kanaal tegelijk; voor twee kanalen die van de acquisitie wordt gedaan interleaved, dat wil zeggen een monster van CH1, dan van CH2, weer een van CH1, enzovoort. De maximaal haalbare samplefrequentie is net boven 50 kSa/sec. (voor fijnere resoluties het toepassingsgebied gebruikt beantwoordingstermijn monsternemingen, tot 2 MSa/sec gelijkwaardig sample-rate). Van de ADC analoge bandbreedte is een paar honderd kHz (de data sheet geeft niet aan bandbreedte, dit nummer is uit mijn eigen metingen).

Zoals met de ADC, de Comparateur ingangen kunnen krijgen multiplexed op verscheidene verschillende pennen – hier, krijgen CH1 laag (1 x) en hoog (10 x) pad en externe trigger. De andere kant krijgt de trigger drempel, geproduceerd door de PWM (puls breedte modulatie) module. De microcontroller kunt instellen van een interrupt die reageert wanneer de uitgang van comperator staat verandert (dat wil zeggen het ingangssignaal kruist de drempel) waarmee een zeer snelle, lage latentie reactie op trigger gebeurtenissen.

De logica van de steekproef (eigenlijk een stukje code) regelt de acquisitie proces – verwerking interrupts van de comparator, timer interrupts proeven met regelmatige tussenpozen van overdracht van de gegevens van de bemonsterde signaal in de microcontroller van intern geheugen (RAM). Het kan ofwel het vastleggen van gegevens vanuit de twee kanalen van het analoge bereik of vanuit de vier ingangen van de digitale logic analyzer.

De microcontroller heeft ook een complete USB-interface gebouwd in waarmee gegevensverbinding naar de PC. Een programma op de PC kan de gebruiker de overname-instellingen bepalen en geeft de gegevens, zodat het eruit ziet en als een normale oscilloscoop voelt.
Het belangrijkste programma draait op de microcontroller zorgt voor de communicatie met de PC (opdrachten voor ontvangen en verzenden van de opgenomen gegevens) en het monster logica, Comparateur, ADC met de acquisitie-parameters ingesteld.