У даному дипломному проекті як раз і розглядається можливість створення віртуального вимірювального комплексу: логічного аналізатору та генератору слів.

Реальні форми сигналів, діючих, наприклад, на системних шинах, не грають істотної ролі. Важливі тільки їхні логічні стани в ті моменти часу, коли вони сприймаються приладом і містять необхідну інформацію.

Такий комплекс може використовуватися в якості універсального вимірювального приладу, призначеного для запам’ятовування та слідкування за системними сигналами, що надходять на його входи в вигляді «чистих» двійкових сигналів та зберігати їх в своїй внутрішній цифровій пам'яті при налагодженні функціональних вузлів і пристроїв різних апаратних засобів обчислювальної техніки (периферійних пристроїв і т.п.), мікропроцесорних і мікроконтролерних систем різного призначення, радіотехнічних систем і пристроїв, засобів телекомунікації і т.д.

Такий віртуальний вимірювальний комплекс може замінити собою цілий комплект рiзноманiтних вимiрювальних приладiв.

Він дозволяє виконувати наступні дії:

· реєстрації послідовності логічних станів водночас і синхронно в багатьох точках схеми та протягом значного часового інтервалу;

· реєстрації станів контрольних точок в деякому інтервалі часу, що передує вибраній оператором події;

· оперативного подання результатів вимірів в різноманітних форматах, зручних для оператора та що не відрізняються від основних форм документування, таких, наприклад, як шістнадцятирічний формат, двійковий формат, дизасемблерний формат та інші.

Розробці такого віртуального вимірювального комплексу і присвячений даний дипломний проект.

1 ВИБІР ТА ОБҐРУНТУВАННЯ ОСНОВНИХ ТЕХНІЧНИХ РІШЕНЬ

1.1. Аналіз вихідного технічного завдання та постановка задачі

Пристрій, що розробляється в даному дипломному проекті – віртуальний вимірювальний комплекс (ВВК): логічний аналізатор. Такий ВВК може використовуватися в якості універсального вимірювального приладу, призначеного для для запам’ятовування та слідкування за системними сигналами, що надходять на його входи в вигляді «чистих» двійкових сигналів та зберігати їх в своїй внутрішній цифровій пам'яті при налагодженні функціональних вузлів і пристроїв різних апаратних засобів обчислювальної техніки (периферійних пристроїв і т.п.), мікропроцесорних і мікроконтролерних систем різного призначення, радіотехнічних систем і пристроїв, засобів телекомунікації і т.д. Такий ВВК може замінити собою цілий комплект вимірювальних приладів.

Саме через його універсальність, мобільність та легкість у використанні, а також відносно не високу ціну, цей ВВК пропонується для використання у лабораторіях ВУЗу при проведенні лабораторних робіт з таких дисциплін, як „Комп’ютерна електроніка”, „Комп’ютерна схемотехніка”, „Периферійні пристрої” та інші.

Розглянувши весь спектр лабораторних робіт, що проводяться по цих предметах, можна визначити основні технічні вимоги до віртуального вимірювального комплексу: логічного аналізатору, які є достатніми, для того, щоб цей ВВК можна було використовувати при проведенні цих лабораторних робіт. Ці технічні вимоги приведені нижче.

Розроблювальний ВВК повинний мати наступні характеристики:

- У режимі логічного аналізатору:

· Кількість каналів – 8;

· Кількість станів, що реєструються – 1024;

· Тактовий генератор – внутрішній з змінною частотою або зовнішній;

· Запуск – за позитивним або негативним перепадом на одній з 8-ми вхідних ліній.

· Глибина передпускової реєстрації – задається програмно.

· Елементна база – однокриштальний мікроконтролер типу ATMega8515.

Конструктивне виконання – зовнішній пристрій, що підключається до ПК через інтерфейс RS232;

Також, віртуальний вимірювальний комплекс: логічний аналізатор повинен дозволяти у інтерфейсі користувача відображати часові діаграми на екрані ПК. Програма візуалізації має дозволяти виконувати масштабування та скролінг цих діаграм, обирати їх колір, користуватися різноманітними настройками.

З погляду розроблювача такий ВВК – це нестандартний периферійний пристрій, що передає оброблений сигнал на персональний комп'ютер (ПК) для його остаточного аналізу і відображення. Програмні засоби ВВК при цьому повинні забезпечити максимально зручний і звичний для користувача режим введення і відображення інформації: повинний мати вікно, у якому можливо задати параметри і побачити результат (діаграму сигналу).

Процедура взаємодії користувача з ВВК полягає в наступному: користувач, за допомогою спеціального меню, задає настроювання приладу і режим його роботи.

Таким чином загальна задача, яка сформульована в початковому технічному завданні, може бути розбита на окремі функціональні задачі:

· Апаратна частина яка приймає і перетворить аналогові сигнали в цифрові;

· Програмне забезпечення пристрою: містить у собі питання побудови інтерфейсу і сервісних програм;

· Організація зв'язку розроблювального пристрою з комп'ютером;

Для того щоб перейти до розгляду кожної функціональної задачі окремо необхідно розглянути питання, що стосуються пристрою у цілому. Також необхідно розглянути варіанти побудови пристроїв такого типу.

1.2.Огляд і аналіз аналогічних пристроїв