[原创] Analog Discovery 2 测评(8) 数字输入输出功能+小结

cruelfox 2019-12-22 11:07 楼主

　　虽然Analog Discovery 2顾名思义是针对模拟电路的，但也还具有数字输入输出能力。它有16个数字输入或输出口，首先是可以作为16通道逻辑分析仪使用，尽管采样率最大只有100MHz，这个附赠的功能还是不错的。

　　虽然和它的兄弟——Digital Discovery相比，数字输入输出的能力削弱了不少（最重要的是存储深度和采样率差别），但软件都是用WaveForms，操作起来应当大体相同。在WaveForms主窗口上，有四个功能模块是数字输入输出专用的：Logic (逻辑分析仪)、Patterns (时序信号发生器)、StaticIO (静态观察或手动控制输出) 和 Protocol (几种串行协议的输出和解析)。

　　我觉得用处最大的还是逻辑分析仪功能，100MHz的采样能力不算玩具级别了，可是存储能力最大只有16k还是不太够用。原因还是仪器里没有大容量SDRAM作为存储，靠USB传输就有带宽瓶颈问题。附赠的功能嘛，买Analog Discovery 2并不是看上数字输入能力，不指望太多。

　　试抓一个MCU UART输入输出的动作。因为逻辑分析仪支持UART协议解码，直接添加UART通道并指定数字输入口就可以了。波特率可以指定也可以自适应，单调试UART应用的话用它比用示波器方便。采样速率和抓取的时间长度是此消彼长的关系，高采样速率可以使定位数字信号沿更精确。

　　下面这个图中，也对SPI协议进行了解码。和上图中例子不一样的是，使用了 Record 模式。在这个模式下因为启用了数据压缩，能以100MHz采样率连续记录最多10M个点的数据，就缓解了存储深度16k时间太短的问题。因为仍有USB传输带宽限制，如果采集通道中动态变化的数据太多(比如抓取高频时钟信号)，也可能出现不能实时传输的故障，那样软件会显示红字警告。

　　专测数字信号，最多可采32路，就比用示波器抓取波形方便了。试抓取电子墨水屏的控制信号（自己给每个数字通道取个别名）：

　　放大观察：

　　我以前也没怎么用过逻辑分析仪，多年前买过一个CY7C68013方案的Saleae工具也就用了一两回，所以在此就不进行比较了。至于软件操作起来的感觉，我认为时间轴方向上缩放、移动、定位功能还不顺手，有很大提升空间。为了逻辑分析仪功能而买Analog Discovery 2显然是不值当的。
　　有一个加分项是：在波形图界面上是可以添加数字通道的，也就是逻辑分析仪和虚拟示波器同步观察（虽然存在一些制约），这就显出Analog Discovery 2功能上的优势了。数字通道和模拟通道都可以作为虚拟示波器的触发源。

　　另外的数字输入输出功能，作为实验、调试用途还是可以满足一些临时性要求的。比如用静态数字输出代替机械开关或按钮，用静态数字输入代替LED指示；比如用Pattern生成时钟和脉冲；比如用Protocol功能使PC作为I2C master访问一些器件。比较复杂的操作好象可以用脚本编写——功能如何还有待研究。

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　　我的 Analog Discovery 2 到手已经有一个月了。经过这段时间的把玩，我对它的用法有了基本的了解，但还有高级技巧没有挖掘，这里先作个小结。

　　两千块出头的Analog Discovery 2到底贵不贵？——有点贵。如果预算有限，可以考虑ADI的ADALM2000，排针接口和这个都一样，功能相似，ADC/DAC量化位数低一挡。

　　那么这样的价格买来值不值？——的确值，至少我看来是值的，因为我用得到它绝大部分功能，而且找不到更廉价的替代方案了。我已经有数字示波器了，发现竟然能用它代替数字示波器干一部分活，因为实在太小巧了，用起来又灵活。

　　尽管它在硬件上不是完美的（因存储有限，采样记录长度不够长。ADC的性能因电路原因没有完全发挥出来，数字降采样处理不完善，所以噪声水平不算好），软件也还有改进余地，综合起来看依然可以说做得不错。

　　不必用仪器计量标准去要求它，这不是它的定位。只要有一台接有大屏幕显示器的电脑，再有一些插线面包板之类的测试零件，就可以搭建一个私人电路实验室。我体味到了为什么要叫做 “Discovery" 的原因——给你一个强有力的助手，你知道它能做什么之后，余下的就是发挥你的想象力，在模拟电路教科书之外的实际电路中去实践。

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本帖最后由 cruelfox 于 2019-12-24 14:10 编辑