|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Analizator stanów logicznych dekodera. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Projektant radioamatorów Jak zrozumieć działanie urządzenia, w którym zastosowano układy FPGA lub niestandardowe VLSI, nie mając jego szczegółowego opisu? Tylko poprzez analizę sygnałów na wejściach i wyjściach mikroukładów oraz pinów złącza. Proponowane urządzenie może w tym pomóc. W niektórych przypadkach z powodzeniem zastąpi wielokanałowy oscyloskop cyfrowy z pamięcią. Za pomocą analizatora autorowi artykułu udało się naprawić kilka konsol do gier wideo. Procesor typowego systemu komputerowego ma dostęp do każdego z układów pamięci oraz do wszystkich portów wejścia/wyjścia. Zwracając się do nich, ujawnia pewną kombinację poziomów logicznych na szynach adresowych i sterujących. Sygnał wyboru urządzenia (układ pamięci lub rejestr I/O) tworzy dekoder adresu (DA), który generalnie wykonuje operację logiczną AND na bezpośrednich i odwrotnych wartościach sygnałów procesora. W nowoczesnym sprzęcie DA są często umieszczane w układach FPGA i niestandardowych mikroukładach, których logika działania jest nieznana użytkownikowi. Uszkodzone urządzenia z takimi mikroukładami można czasem naprawić, wymieniając uszkodzony wbudowany DA na samodzielnie wykonany zewnętrzny, złożony z dostępnych części. Ale w tym celu przede wszystkim należy określić, które sygnały systemu procesora są podawane na wejścia DA. Mając sprawne urządzenie, podobne do naprawianego, można usunąć i dokładnie przeanalizować wykresy czasowe wielu sygnałów za pomocą wielokanałowego oscyloskopu cyfrowego z pamięcią. Jednak zajmie to dużo czasu i cierpliwości. W niektórych przypadkach łatwiej jest użyć analizatora logicznego dekodera (zwanego dalej analizatorem), którego schemat pokazano na ryc. 1. Podając sygnał wyjściowy TAK na jego wejście „CS” i podłączając wejście „ADR” kolejno do różnych obwodów badanego urządzenia, można szybko znaleźć sygnały zaangażowane w pracę dekodera i określić ich biegunowość. Analiza opiera się na fakcie, że sygnał podany na wejście „ADR” z dużym prawdopodobieństwem należy do numeru wejścia TAK, jeżeli jego poziom logiczny jest taki sam na początku każdego impulsu na wejściu „CS” i pozostaje bez zmian przez cały puls.
Tradycyjnie w większości systemów mikroprocesorowych poziom aktywności na wyjściu TAK jest niski. Ale możliwe są wyjątki. Przełącznik SA1 pozwala wybrać jako aktywny wysoki lub niski poziom sygnału na wejściu „CS”. W zależności od swojego położenia element DD1.3 odwraca lub nie odwraca sygnału. Przed porównaniem poziomów sygnałów na wejściach „CS” i „ADR” elementy DD3.1, DD3.2 i DD1.4 opóźniają te ostatnie o kilkadziesiąt nanosekund. Kompensuje to opóźnienie w analizowanym DA oraz w elemencie DD1.3. Samo porównanie jest wykonywane przez elementy DD3.3 i DD3.4, których impulsy na wyjściach pojawiają się tylko wtedy, gdy sygnały wejściowe nie pokrywają się w czasie. Obwody R5C3 i R6C4 tłumią krótkotrwałe emisje (tzw. „igły”) spowodowane stanami nieustalonymi. Z elementów układu DD5 zmontowano dwa przerzutniki RS. Jedno z wejść każdego odbiera impulsy z odpowiedniego węzła porównania, drugie - z generatora impulsów resetowania na elementach DD1.1, DD1.2. Okresowe resetowanie wyzwalaczy pozwala monitorować dynamikę badanego procesu. Cykl pracy impulsu resetu - 500...1000, okres powtarzania - 80...120 ms. Dzięki zastosowaniu układu DD1 serii KR1533 wybrano dość dużą wartość rezystora R3 (jak na standardy TTL), co umożliwiło zmniejszenie pojemności kondensatora C1. Licznik DD4 pełni funkcję detektora zmiany sygnału na wejściu „ADR”. Jeżeli pomiędzy dwoma impulsami zerującymi z wyjścia elementu DD3.1 co najmniej dwa impulsy dojdą do wejścia 5 DD4, stan wysoki ustalony na wyjściu 2 licznika trafi na wejścia elementów DD2.3 i DD3.4 , pozwalając na sygnalizowanie stanu wyzwalaczy przez diody HL1, HL2 przed nadejściem kolejnego impulsu zerującego na wejście R licznika. Jednoczesne świecenie diod oznacza, że sygnał podany na wejście „ADR” nie bierze udziału w pracy analizowanego DA. Jeżeli świeci się tylko jedna z diod (czasami z „mrugnięciem”), poziom sygnału na wejściu „CS” jest aktywny, gdy poziom sygnału na wejściu „ADR” jest niski (świeci HL1) lub wysoki (świeci HL2). NA). Przy stałym poziomie logicznym sygnału na wejściu „ADR” (np. gdy to wejście nie jest nigdzie podłączone) stan licznika DD4 pozostaje zerowy, a wskaźniki gasną. Praktyka pokazała, że takie blokowanie znacznie zmniejsza prawdopodobieństwo fałszywych odczytów analizatora. Rezystory niskooporowe R1 i R2 są połączone szeregowo z obwodami wejściowymi analizatora. Są one niezbędne do wyeliminowania „dzwonienia” na różnicach w analizowanych sygnałach, które występuje przy długich przewodach połączeniowych. Jeżeli wymagane jest zabezpieczenie wejść przed wysokimi napięciami dodatnimi i ujemnymi, w analizatorze instaluje się diody VD3-VD6, które na schemacie (rys. 1) zaznaczono liniami przerywanymi. Jednak wrodzona pojemność diod obniża wydajność urządzenia. Diody mogą pochodzić z serii KD521, KD509 lub podobnych importowanych. Analizator zasilany jest z dowolnego źródła napięcia 5 V, w tym dostępnego w badanym urządzeniu. Pobierany prąd nie przekracza 35 mA. Dioda Schottky'ego VD1 chroni przed odwrotną polaryzacją podłączenia do źródła. Jeśli nie jest to konieczne, diodę można wyeliminować, zastępując ją zworką. W celu uzyskania napięcia wysokiego poziomu logicznego przykładanego do niektórych wejść elementów logicznych i mikroukładów zastosowano element DD2.1. Jako HL1 i HL2 odpowiednie są diody LED dowolnego typu i koloru świecenia, chociaż para czerwono-zielona wygląda lepiej. Chipy DD1 i DD3, pożądane jest użycie serii KR1533. Reszta może pochodzić z różnych serii TTL, na przykład K555, K155. Po podaniu na wejście „CS” zmontowanego analizatora dowolnych impulsów o poziomach TTL o częstotliwości od setek herców do kilku megaherców, należy upewnić się, że gdy nie jest on nigdzie podłączony lub podłączony do obwodu +5, diody HL1, HL2 są wyłączone na wejściu „ADR”. Po podłączeniu wejścia „ADR” do wspólnego przewodu diody LED krótko migają i gasną. Jeżeli na wejście „ADR” podasz takie same impulsy jak na „CS” (poprzez połączenie wejść), przy zwartym styku SA1 powinna zaświecić się tylko dioda HL1, a przy rozwartym łączniku tylko HL2. Przykładem praktycznego zastosowania analizatora jest badanie jednostki generowania sygnału wyboru kasety w konsoli do gier wideo firmy Sega (zob. Ryumik S. Cechy obwodów 16-bitowych konsol wideo. - Radio, 1998, nr 4, 5, 7, 8). Wejście „CS” jest podłączone do jednego z obwodów wyboru ROM - styków B16 (OE) lub B17 (CS) złącza „CARTRIDGE” działającego dekodera. Zainstaluj i uruchom dowolną kasetę z grą. Przy sondy podłączonej do wejścia „ADR” dotykać po kolei każdego pinu złącza „CARTRIDGE” i przez pewien czas obserwować stan diod analizatora. W wątpliwych przypadkach naciśnij przycisk „RESET” konsoli do gier. W ten sposób znajdują się styki, po podłączeniu do których w jednej pozycji włącznika SA1 świecą obie diody, aw drugiej świeci tylko jedna z nich. Czasami, aby upewnić się, że analiza jest prawidłowa, trzeba ją powtórzyć z innym wkładem. Oczywiście nie ma gwarancji, że wszystkie niezbędne sygnały zostaną znalezione. Niewykluczone, że część z nich jest „ukryta” bardzo głęboko wewnątrz VLSI i fizycznie niedostępna. I wciąż... Eksperyment wykazał, że impulsy wyboru wkładu CS pokrywają się w czasie z wysokimi poziomami sygnałów A21 i A22, a OE - z niskimi poziomami WE1 i WE2. W rezultacie możliwe było wyprodukowanie węzła na jednym mikroukładzie, zastępując wadliwe dekodery. Jego schemat pokazano na ryc. 2, krzyżyki na nim oznaczają obwody dekodera wideo, które należy przerwać podczas instalacji węzła poprzez przecięcie drukowanych przewodów. Oczywiście w przypadku awarii tylko w obwodzie kondycjonowania sygnału OE nie ma potrzeby przerabiania obwodu CS i odwrotnie.
Przy pomocy tego urządzenia udało się naprawić kilka „beznadziejnych” egzemplarzy „Segi” modeli NAA-2502 i MK-1631-07 z defektami w procesorze wideo VLSI U3 (TA-06) i wieloprocesorowym U4 (z napis „97xx” lub „98xx”). Zewnętrznym objawem awarii był całkowity brak obrazu i dźwięku, impulsów dostępu do wkładu CS i (lub) OE, wysoki poziom logiczny na pinie B31 (CHECK) złącza „CARTRIDGE”. Autor: S.Ryumik, Czernihów, Ukraina
Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024 Klawiatura Primium Seneca
05.05.2024 Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie
04.05.2024
▪ Nowy rekord na czas trwania fuzji termojądrowej ▪ Bateria Lenmar Helix nie pozwoli na wyczerpanie się telefonu ▪ System płatności mobilnych LG Pay
▪ sekcja serwisu Ochrona odgromowa. Wybór artykułu ▪ artykuł I tylko to, co zostało w gazetach: wyjechał do Rostowa. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Jak powstają skamieniałości? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł West Indian Arrowroot. Legendy, uprawa, metody aplikacji
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony