树莓派PICO rp2040开发板做的200M 16通道逻辑分析仪

kila0577 · 发表于 2023-4-22 22:09:06

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树莓派PICO rp2040开发板做的200M 16通道逻辑分析仪。
电子技术是我初中开始的爱好，大学读的也是电子技术，工作后接触的计算机多一些，电子全部放下了。近几个月，我通过努力的学习和向论坛大佬的指导，把20多年前的爱好重新拾起一些，不容易啊。
这几个月，试用了10多个MCU开发板，STM32、ESP32、各类Arduino，还有1块Mini2440是朋友10年前送我的。

最后我折服于rp2040：
树莓派官方定制的MCU，树莓派官方在它上面用了不少黑科技，使其有别于其他MCU。
rp2040 双核M0+，264KB 片内RAM，内部6个独立的RAM块，在总线中心进行交换，可以让内核和DMA并行运行而无冲突。
主频133MHz，可以轻松超频到400MHz。
DMA可以做到每个系统时钟周期做一次32bit的DMA传输。
8个可编程I/O (PIO)状态机用于定制化外设支持。

说回正题，本固件用github开源的代码修改而来（原固件只实现50M）。我修改为最大采样频率200M，目前近乎完美支持PulseView了。
代码在picoprobe基础上修改，所以原probe 都还能用，增加了逻辑分析仪功能。
原probe功能大家自己找资料。

板上管脚接口说明：
UART0: GP0-TX,GP1-RX ,115200bps。接上可以显示逻辑分析仪输出的调试信息。
UART1 : GP3-TX，GP4-RX。一个USB虚拟串口可以用。但最好不要和逻辑分析仪同时用哦。
硬件插上电脑后会有3个设备，其中一个是probe，两个是串口，逻辑分析仪使用其中一个（串口顺利我还搞不清楚，大家两个串口都试试）。

PulseView启动后，驱动 SUMP compatibles ，选择串口，波特率可以不选。

点击scan....如果显示设备 Picoprobe Logic Analyzer v1 ，表示选对了串口，找到设备了。
下面几个使用截图。

选择采样频率 200MhHz ，成功抓到s3c2440引脚输出的100Mhz时钟。

趁机试了一下s3c2440 GPIO翻转速度只有150ns（还是PCK 100MHz时）。晕了，s3c2440可是CPU工作频率 400MHz ，这玩意和MCU还是有区别的。
注意应该不是代码的问题了，我已经用了汇编。这个我是开了触发器抓到了。

fast_blink_gpf0:ldr r0, =0x56000054
ldr r1, =0x0
ldr r2, =0x1
str r1, [r0]
str r2, [r0]
str r1, [r0]
str r2, [r0]
str r1, [r0]
str r2, [r0]
str r1, [r0]
str r2, [r0]
str r1, [r0]
str r2, [r0]
str r1, [r0]
str r2, [r0]
str r1, [r0]
mov pc, lr

触发器使用：
点击通道的数字上，选择低电平或高电平触发，如果在多个通道设置触发器，需要条件同时满足才触发采集。

如果需要触发前的数据。如下设置下，再采集。

建议采集如果采样频率超过20MHz，并且信号没有超过8通道的话，进行如下设置，只开8通道，这样会让高频率的触发更可靠写。

在看几个采样图
这是采样esp32c3 接 st7735显示屏信号。SCL 40MHz。触发器设置SDA高电平触发。多采几次，总会采到SDA变动较多的数据

设置SCL 80MHz，esp32c3 SPI支持的最高频率，试一试采样情况。

勉强能工作。

目前存在的问题：
1.MacOS下PulseView完美运行。windows使用有问题，16通道5K以下采样数，8通道10K以下采样数，单次可用，重新选择一下设备，又可以采集一下，这是目前我能发现的不改pulseview源代码凑合可以用一下的一个方法。修改PulseView的事情还是论坛高手先试试，我最近有点忙，不想搞，我是用MacOS的。

2.触发功能是8通道20MHz采样频率下，可以完整工作，比较每次采样值。超过这个速度，触发功能会按比例跳过部分采样值（只能这样，处理速度跟不上）。

其他功能: GP22脚会输出10MHz方波，可以接到采样引脚用于测试。

2023.4.22 最新修改：开发了PIO触发功能，在只设置单通道触发并且采样频率>20MHz（8通道）或采样频率>10MHz（16通道）时会启用。

固件已上传，可以在附件中下载，请大家先测试，源代码等程序稳定了再开放。

578087463 · 发表于 2023-4-22 22:39:56

感谢楼主的付出、努力和分享

digitking · 发表于 2023-4-22 23:02:16

厉害了，希望开源

lmn2005 · 发表于 2023-4-23 11:02:48

厉害，这个比某宝上十多元的逻辑分析仪，速度快得多吧？

吃烧饼喝三鹿 · 发表于 2023-4-23 15:26:06

这系统
MAC？

kila0577 · 发表于 2023-4-23 20:26:27

PulseView 是开源的逻辑分析仪软件：下载链接 https://sigrok.org/wiki/Downloads
  win32bit版  https://sigrok.org/download/bina ... lease-installer.exe
  win64bit版  https://sigrok.org/download/bina ... lease-installer.exe
  Mac OS X版 https://sigrok.org/download/binary/pulseview/PulseView-0.4.2.dmg

安装树莓派PICO UF2 格式固件：
按下Pico板上的Bootsel，连接到电脑的USB口，系统会自动发现一个移动U盘，把下载的uf2文件拖入这个移动U盘内，Pico 会重新启动，固件就安装完成了。