Crea tu propio analizador lógico de 100 Msps con Raspberry Pi Pico

Desbloquee la Depuración Digital con el Analizador Lógico de Código Abierto Basado en Pico

Depurar circuitos digitales y sistemas embebidos a menudo requiere herramientas especializadas, y un analizador lógico es indispensable para observar el comportamiento de las señales digitales. Aunque los analizadores lógicos de grado profesional pueden ser costosos, el proyecto de código abierto LogicAnalyzer ofrece una alternativa potente y asequible, construida alrededor del versátil Raspberry Pi Pico. Este proyecto proporciona todo lo necesario para construir un analizador lógico de 24 canales y 100 Msps, capaz de capturar hasta 32k muestras de profundidad, con capacidades de disparo avanzadas y una sofisticada aplicación de software multiplataforma.

¿Qué es LogicAnalyzer?

LogicAnalyzer aprovecha las máquinas de estado de E/S programables (PIO) del Raspberry Pi Pico para lograr una captura de datos de alta velocidad. A diferencia de los microcontroladores tradicionales que luchan por mantenerse al día con el análisis de señales de alta frecuencia debido a la sobrecarga de la CPU, las unidades PIO del Pico están diseñadas específicamente para operaciones de E/S eficientes de un solo ciclo. Esto permite que LogicAnalyzer implemente sofisticados mecanismos de disparo —incluyendo disparo por flanco, patrón rápido y patrón complejo— a velocidades de hasta 100 Msps.

El proyecto incluye: * Diseños de Hardware: Esquemas y diseños de PCB para la unidad principal del analizador y una placa de cambio de nivel opcional (esencial para trabajar con señales de 5V, ya que el Pico es nativo de 3.3V). Los diseños están optimizados para la precisión, asegurando una degradación mínima de la señal incluso a altas velocidades. * Firmware: Firmware optimizado para el Raspberry Pi Pico, disponible como archivos UF2 fáciles de flashear. El firmware se encarga de la adquisición de datos de alta velocidad y el disparo avanzado. * Aplicación de Software: Una robusta aplicación de escritorio multiplataforma construida con AvaloniaUI, compatible con Windows, Linux y macOS. Esta interfaz fácil de usar permite la visualización detallada de los datos capturados, la asignación de nombres a los canales, el resaltado de regiones y la integración con analizadores de protocolo (SPI, I2C, Serial, etc.).

Características y Capacidades Clave

• Alto Rendimiento: 24 canales con una tasa de muestreo de 100 Msps, crucial para analizar buses digitales rápidos.
• Memoria Profunda: Captura hasta 32.767 muestras, con desarrollo en curso para aumentar esto sustancialmente (hasta 131.071 muestras en modo de 8 canales e incluso más de 380k muestras con soporte para Pico 2).
• Disparo Avanzado: Soporta capturas por flanco, por patrón rápido (hasta 5 canales) y por patrón complejo (hasta 16 canales), permitiendo un aislamiento preciso de eventos específicos.
• Software Multiplataforma: Una aplicación de interfaz gráfica de usuario (GUI) dedicada ofrece una experiencia intuitiva para la visualización, el análisis de datos y la decodificación de protocolos. Permite exportar capturas a formatos estándar como Sigrok/PulseView.
• Soporte WiFi (Pico W): Futuras actualizaciones integrarán capacidades WiFi completas a través del Raspberry Pi Pico W, permitiendo la transferencia inalámbrica de datos e incluso la operación remota alimentada por batería, un avance significativo para la depuración in situ de sistemas de difícil acceso.
• Conexión en Cadena (Daisy Chaining): Una mejora significativa en la Versión 4.0 permite la conexión en cadena de múltiples placas del analizador, expandiendo el número de canales a un impresionante total de 120 canales a través de cinco dispositivos encadenados.
• Analizadores de Protocolo: Soporte incorporado para protocolos comunes como SPI, I2C y RS-232, con un sistema de plugins fácil de usar para desarrollar decodificadores personalizados.
• Comunidad y Soporte: El proyecto se mantiene activamente, con un desarrollador receptivo y una comunidad comprometida que contribuye a su evolución y proporciona soporte.

El Poder de PIO

El secreto detrás del impresionante rendimiento de LogicAnalyzer reside en las unidades PIO del Raspberry Pi Pico. Estos bloques de hardware dedicados pueden ejecutar programas pequeños y deterministas a altas velocidades, independientemente de la CPU principal. Esta capacidad de procesamiento paralelo es lo que permite a LogicAnalyzer capturar datos y detectar condiciones de disparo complejas simultáneamente sin perder un solo momento, una hazaña que sería imposible con el muestreo de GPIOs tradicional impulsado por la CPU.

Empiece con Su Propio Analizador Lógico

Sea usted un entusiasta experimentado de la electrónica, un ingeniero de sistemas embebidos o un estudiante ansioso por aprender sobre señales digitales, el proyecto LogicAnalyzer ofrece una fantástica oportunidad para construir una herramienta de nivel profesional a una fracción del costo. La documentación completa en la página de GitHub del proyecto, incluidos esquemas, firmware e instrucciones de construcción de software, lo hace accesible para cualquier persona con conocimientos básicos de electrónica y programación.

¡Sumérjase en el mundo de la depuración digital hoy mismo explorando el repositorio de GitHub de LogicAnalyzer y contribuya a este emocionante esfuerzo de código abierto!