用便携式逻辑分析仪解码VGA信号

逻辑分析仪是查看、理解和解码数字逻辑信号的有用工具。许多协议允许您解码常见的通信协议,甚至通过协议分析器与这些协议通信。

逻辑分析仪也有不同的尺寸、价格和速度。随着发布数字发现从Digilent,你现在可以得到一个采样率高达800MS/s的逻辑分析仪,大约250美元。

这为更多的应用程序打开了使用逻辑分析器的大门。波形是运行设备的免费软件。使用它,您可以完成逻辑分析器的所有正常功能,并编写脚本来解码未自动包含的接口。

在本教程中,我们将使用数字发现+高速适配器解码VGA信号到图像。这在处理VGA项目时很有用,可以查看发送的信号是正确的还是错误的,以及它们如何影响最终图像。在逻辑分析器窗口中,您将能够看到VGA信号,脚本将保存生成的图像。


1 .你需要什么

  • 带有脚本的逻辑分析器
    • 为了完成这个项目,您需要一个具有400MS/s采样率和脚本功能的可移植逻辑分析器。我们选择了带有高速适配器的数字发现。当结合使用时,它们可以达到800MS/s的采样率,这已经足够了。Digital Discovery还有一个脚本接口,允许使用逻辑分析器编写脚本。下面是所有单独的组件:
  • 相关软件
    • 随之而来的是数字探索波形,可以免费下载。它还允许我们将配置保存为一个波形项目,所以你所要做的就是下载并打开它。一切都将被配置,脚本将被加载。
  • VGA项目
    • 你还需要一个VGA项目,VGA信号包括HS, VS,和4位的所有RGB信号输出到外部引脚。该脚本目前是为25MHz像素频率和480×640分辨率编写的。我们使用一个游戏的嘀咕由GitHub用户编写artvvb,将VGA信号输出到设备的Pmod端口在下4
  • 可以打开ppm文件类型的图像查看器。
    • 该脚本输出一个ppm文件,因此您需要一些可以打开该文件的东西。我们使用Ifranview

您可以在下面的图中看到所有组件的设置。


步骤2:下载WaveForms工作区



VGA演示下载

一旦你的VGA项目启动并运行,你需要做的第一件事就是下载WaveForms工作空间。这使逻辑分析仪打开,并为标准VGA设置正确的采集设置规范,电源接口设置为解释3.3V逻辑高,脚本编辑器以正确的脚本打开。

下载完成后,双击打开它。

然后,您需要运行逻辑分析器来捕获数据。它会自动加载我的数据。确保窗口捕获了窗口上的数据,即垂直同步窗口之间的数据。

注意:如果你没有数字发现,你可以下载WaveForms并在DDiscovery Demo模式下打开这个界面。


第三步:将高速适配器插入数字发现

高速适配器插入数字发现

接下来需要设置硬件。

将高速适配器插入数字发现,并将14个高速逻辑探针连接到DIO 0、1和4-15。


步骤4:高速逻辑探针接地

高速逻辑探针接地

高速逻辑探头通过对每个信号的接地来降低噪声,并包括一个终止电阻。

使用面包板,将高速逻辑探针的所有黑色端插入同一节点,并将该节点连接到项目的地面。在这种情况下,我们把这个节点连接到一个Pmod端口的接地引脚。


步骤5:连接高速逻辑探头到VGA信号

将高速逻辑探针的红色端连接到项目的VGA信号。对于我们的配置,这意味着将它们连接到Pmod端口上的引脚,我们已经发送VGA信号到。

在上面的逻辑分析器信号的图像中,您可以看到哪个DIO引脚对应哪个VGA引脚。


第六步:再次检查一切是否连接正确

强烈建议你花时间确保一切都连接正确。如果你跳过这一步,你以后可能会后悔!

如果你在这里使用相同的设置,你在水平同步或垂直同步信号中看到噪音,某些东西没有正确接地,或者你有一个错误的面包板线。


步骤7:运行脚本

接下来,转到脚本界面并运行脚本。上面的视频显示了正在运行的脚本。它将花费一些时间来运行,并将在停止按钮变成运行按钮时完成。


步骤8:打开结果图像

接下来,您可以打开生成的图像。脚本将图像以img.ppm的形式保存到桌面。我们将这张图像转换为一种易于查看的类型。

你可以看到,被保存的图像实际上是原始图像的负片。如果需要,这个问题可以解决。

img.ppm