Частоты: 31Hz, 62Hz, 125Hz, 250Hz, 500Hz, 1kHz, 2kHz, 4kHz, 8kHz, 16kHz.
-
Размер матрицы - 10х10.
-
Возможные режимы: Точка, линия, регистрация пиков.
-
Тип входящего сигнала: Линейный стерео / линейный моно.
Анализатор имеет 4 режима индикации: Линия (столб) с индикацией пиков и без, и "точка", так же с индикацией пиков и без. Два различных входа: стерео, через интегрированный на плате микшер и моно. Теперь перейдем к аппаратной части. Схема анализатора спектра:
По схеме видно, что устройство состоит из двух "блоков", сама матрица и управляющая плата. Схема совсем не сложная, все реализовано на одном контроллере фирмы Atmega8. Кварц в схеме используется на 18mhz. Микросхема CD4028 имеет советский аналог К176ИД1. и прошивка для МК находится в архиве. Печатная плата матрицы односторонняя, потому общие аноды светодиодов припаиваются вот так:
Фузы МК:
Дроссель, идущий к микросхеме CD4028 (К176ИД1), играет сравнительно важную роль, т.к. при использовании не очень качественных источников питания данная микросхема может работать не корректно. Однако при питании от качественного источника - дроссель можно заменить перемычкой. Перемычки на плате заменяются переключателями, ими и устанавливается режим индикации.
Основные характеристики прибора:
- до 32 входных каналов;
- память 128 КБайт на каждый канал;
- частота дискретизации до 100 МГц;
- вход внешнего тактирования;
- все входы совместимы с 3.3 В и 5 В логикой;
- настраиваемый размер буфера предвыборки/поствыборки кратный 8 КБайт;
- 16 битный генератор внутренней синхронизации;
- несколько режимов внутренней синхронизации;
- программируемая задержка синхронизации;
- программируемый счетчик событий синхронизации;
- вход внешней синхронизации;
- коммуникация с ПК по LPT (EPP режим) или USB интерфейсу;
- несколько версий приложений для ПК под различные операционные системы.
Основным элементом логического анализатора является ПЛИС , производства компании , которая и выполняет все основные функции. Принципиальная схема прибора изображена на Рисунке 1.
В качестве источника тактовой частоты для ПЛИС используется осциллятор IC4 (IC6), позаимствованный со старой материнской платы компьютера. Несмотря на то, что осциллятор рассчитан на работу при напряжении 5 В, проблем в работе прибора при питании его напряжением 3.3 В выявлено не было.
Для хранения выборок используется внешнее быстродействующее ОЗУ - микросхема .
Для питания прибора используется внешний источник с выходным напряжением до 15 В. ПЛИС и ОЗУ имеют напряжение питания 3.3 В, поэтому установлен регулятор напряжения 3.3 В серии LD1117DT33 .
Коннектор параллельного порта K7 размещен на плате логического анализатора и подключен непосредственно к ПЛИС. Печатная плата логического анализатора двухсторонняя, используются компоненты для поверхностного монтажа и обычные компоненты с выводами. Вид печатной платы показан на Рисунке 2.
Замечание. Вместо вывода 40 (Vss) микросхемы SRAM к «земле» подключен вывод 39 этой микросхемы. Решение: соединить на печатной плате вывод 39 и 40 вместе (вывод 39 не используется в микросхеме SRAM).
Для подключения к персональному компьютеру по интерфейсу USB необходимо использовать специальный адаптер, схема которого изображена на Рисунке 3.
Адаптер USB интерфейса для логического анализатора собран на микросхеме серии FT2232C производства компании FTDI. Данная микросхема объединяет в себе функциональность двух отдельных микросхем FT232BM и FT245BM. Она имеет два канала ввода/вывода, которые конфигурируются отдельно. Основные моменты конфигурации FT2232C для применения в составе прибора - это питание от USB интерфейса и режим эмуляции шины микроконтроллера (MCU Host Bus Emulation mode). Этот режим конвертируется в протокол EPP посредством мультиплексора IC3 74HCT4053D. Так как непосредственное декодирование сигналов /DST, /AST и RD/WR может вызывать конфликты таймингов, используется дополнительный сигнал A8, который используется в качестве сигнала RD/WR (чтение/запись) в периоды передачи данных по EPP протоколу.
Коннектор JTAG (CON2) используется для конфигурирования ПЛИС - это для будущих разработок, на текущий момент данный интерфейс не используется.
Микросхема EEPROM серии 93LC56 (IC2) хранит конфигурационные данные для микросхемы FT2232C и является обязательным элементом для правильного функционирования программируемого интерфейса. Для программирования данной микросхемы используется утилита FT_Prog (ранее она имела название MProg). Данная утилита и драйвера FT2232C доступны для скачивания на сайте компании FTDI.
Печатная плата адаптера разработана односторонней, что упрощает ее изготовление.
Существует также версия B 1.0 адаптера USB интерфейса (Рисунок 5). Данная версия отличается отсутствием коннектора JTAG и печатной платой, которая выполнена с учетом встраивания ее в корпус коннктора CANNON 25. Внешний вид собранных адаптеров а Рисунке 6.
  |
|
| a) | b) |
| Рисунок 6. | Внешний вид адаптера USB интерфейса версия A 1.1 (а) и версия B 1.0 (b) |
Также имеется еще одна версия схемы логического анализатора (Рисунок 7), в которую уже интегрированы интерфейсы USB и LPT. Автором этого варианта является Bob Grieb и при разработке схемы использовалась среда TinyCAD, печатная плата для него разрабатывалась в редакторе FreePCB.
Ощущения являются продуктом деятельности анализаторов человека. Анализатором называют взаимосвязанный комплекс нервных образований, который осуществляет прием сигналов, их трансформацию, настройку рецепторного аппарата, передачу информации к нервным центрам, ее обработку и расшифровку. И. П. Павлов считал, что анализатор состоит из трех элементов: органа чувств, проводящего пути и коркового отдела. Согласно современным представлениям в состав анализатора входит как минимум пять отделов:
- рецепторный;
- проводниковый;
- блок настройки;
- блок фильтрации;
- блок анализа.
Так как проводниковый отдел, по сути, представляет собой всего лишь «электрический кабель», проводящий электрические импульсы, наиболее важную роль выполняют четыре отдела анализатора (рис. 5.2). Система обратной связи позволяет вносить корректировку в работу рецепторного отдела при изменении внешних условий (например, тонкую настройку анализатора при разной силе воздействия).
Рис. 5.2.
Если в качестве примера взять зрительный анализатор человека, через который поступает большая часть информации, то эти пять отделов представлены конкретными нервными центрами (табл. 5.1).
Таблица 5.1. Структурно-функциональные характеристики составных элементов зрительного анализатора
| Составные элементы (блоки) зрительного анализатора | Строение | Функции |
| Рецепторный блок | Образован специальными фоторецепторными клетками (палочками и колбочками) | Фоторецепторы способны вырабатывать электрические потенциалы в ответ на воздействие света на глаз человека |
| Проводящий блок | Образован сначала зрительными нервами, а после их перекреста - зрительным трактом | Проведение электрических импульсов от рецепторов к мозгу |
| Блок настройки | Передние бугры четверохолмия среднего мозга | Отвечает за формирование четкого изображения на сетчатке глаза. Четкость обеспечивается, во-первых, созданием оптимального уровня освещенности, а во-вторых, точной фокусировкой изображение на сетчатке. Первая задача осуществляется путем автоматического изменения диметра зрачкового отверстия, а вторая - путем изменения кривизны хрусталика |
| Блок фильтрации | Таламус (латеральные коленчатые тела) | Обеспечивает пропускание к коре больших полушарий только новой информации, отсеивая повторяющиеся сигналы |
| Блок анализа | Соответствующий участок коры больших полушарий (для зрительного анализатора - затылочная доля) | Обеспечивает подробный анализ изображения и формирование зрительных ощущений - то есть только в этом отделе мозга физиологические явления трансформируются в психические |
Помимо зрительного анализатора, с помощью которого человек получает значительную долю информации об окружающем мире, для составления целостной картины мира важны и иные анализаторы, воспринимающие химические, механические, температурные и иные изменения внешней и внутренней среды (рис. 5.3).
В данной статье представлен простой логический анализатор работающий с оболочками USBee v1.1.57 и Logic v1.1.15. Собран на микросхеме распространенной микросхеме CY7C68013A фирмы Cypress. У меня имелась готовая плата с этой микросхемой заказанная с сайта Aliexpress. Вот такой у нее вид:
Хотел на ней сделать LPT порт, но потом надобность в нем пропала и так она валялась не востребованная. Понадобился мне простой логический анализатор. Решено было сделать на этой плате. На просторах интернета много схем на этой микросхеме. Требовалось добавить буфер для передачи данных, сделать защиту по входу и возможность выбора с какой оболочкой работать. Плата расширения одевается сверху основной платы. Скажу сразу, что схема, плата, прошивки и все необходимое для работы с данным логическим анализатором находится внизу статьи. В качестве буфера использовалась микросхема 74LVC4245 , можно применить 74LVC8T245A они полностью идентичны. Защитную функцию по входу выполняют диодные сборки BAV99. И так родилась такая схема:
Джампером J1 выбираем направление передачи данных. В замкнутом состоянии на прием данных, в разомкнутом на передачу. Есть такая оболочка как USBee AX Test Pod . Она содержит много тестовых утилит при помощи нее можно протестировать работу собранного устройства. Одна из возможностей это генерировать на выводах XP3 разные частоты. Правда самому задавать их нельзя. Выводится сразу 8 разных частот. Также можно устанавливать в 0 или 1 выходы и много других тестов. Джампером XP5 выбираем с какой оболочкой будем работать USBee v1.1.57 или Logic v1.1.15 . В U2 и U3 соответственно загружается прошивка для разных оболочек. Джампер XP4 это защита от записи. Нужен будет при старте оболочки от Logic. Джампером J2 задаем напряжение входных уровней. Если он замкнут то входной уровень сигнала должен быть 3.3 V. Так же предусмотрена возможность установить уровень сигнала такой каким напряжение питается диагностируемое устройство но не больше 5V. Для этого размыкаем J2 и напряжение питания диагностируемой платы подаем на 10 вывод XP3. Так же не забываем соединить между собой общий провод анализатора с диагностируемой платой. Для начала нам нужно доработать основную плату т.е удалить микросхему памяти 24C128.
У моей платы также не было соединения GND USB разъема и GND CY7C68013A пришлось соединить проводком.
Больше никаких изменений делать не нужно.
Теперь изготавливаем нашу платку размером 41мм х 58мм. В итоге получаем такой результат:
Соединяем две платы:
Для начала работы нам нужно прошить микросхемы памяти. Для этого устанавливаем утилиту от Cypress CySuiteUSB_3_4_7_B204 . Убираем с платы джампер XP5 и подключаем плату к ПК, в диспетчере устройств появится неизвестное устройство.
Устанавливаем драйвера из файла Driver_Cypress_win7 win8. Указываем диспетчеру, что искать драйвера в этой папке. Система сама установит необходимый драйвер. Появится новое устройство в контроллерах USB:
Запускаем установленную программку Control Center . Перед нами откроется окно, где в верху должно быть наше устройство.
Выбираем вкладку Option затем EZ-USB Interface:
Откроется следующее окно:
Ничего здесь не меняем. Нам нужна только кнопка S EEPROM. Джампером XP5 выбираем одну их микросхем памяти. Нажимаем S EEPROM и указываем где хранится наша прошивка. Выбираем прошивку в зависимости от типа памяти и нажимаем "Открыть". Цифры в конце названия прошивки указывают для какого типа памяти прошивка. Для 24C01 нужно выбирать USBeeAX_01, а для 24C02 USBeeAX_01.
Пойдет процесс заливки информации. При удачной прошивке должно быть сообщение как на скриншоте. Кол-во байт может отличаться в зависимости от выбранной прошивке.
Нажимаем кнопку сброс на плате и видим в диспетчере устройств новое неопознанное устройство. Устанавливаем драйвера. В автоматическом режиме драйвера не установятся. В ручном режиме указываем, что установить с диска и выбираем драйвер из папки Driver Cypress win7_win8. У меня на Windows 8.1 заработало с драйвером EZ-USB FX1 No EEPROM (3.4.5.000).
Дата: 20.04.2016
Комментариев: 0
Комментариев: 0
Зрительный анализатор — это парный орган зрения, представленный глазным яблоком, мышечной системой глаза и вспомогательным аппаратом. С помощью способности видеть человек может различать цвет, форму, величину предмета, его освещенность и расстояние на котором он находится. Так человеческий глаз способен различать направление движения предметов или их неподвижность. 90% информации человек получает благодаря способности видеть. Орган зрения является самым важным из всех органов чувств. Зрительный анализатор включает в себя глазное яблоко с мышцами и вспомогательный аппарат.
Немного о строении зрительного анализатора
Глазное яблоко расположено в глазнице на жировой подушке, которая служит амортизатором. При некоторых заболеваниях, кахексии (исхудание) жировая подушка истончается, глаза опускаются вглубь глазной впадины и создается ощущение, что они «запали». Глазное яблоко имеет три оболочки:
- белочную;
- сосудистую;
- сетчатую.
Характеристики зрительного анализатора довольно сложны, поэтому разбирать их нужно по порядку.
Белочная оболочка (склера) является самой наружной оболочкой глазного яблока. Физиология этой оболочки устроена так, что она состоит из плотной соединительной ткани, не пропускающей лучи света. К склере прикрепляются мышцы глаза, обеспечивающие движения глаза и конъюнктива. Передняя часть склеры имеет прозрачную структуру и называется роговицей. На роговице сконцентрировано огромное количество нервных окончаний, обеспечивающих ее высокую чувствительность, а кровеносные сосуды в этой области отсутствуют. По форме она круглая и несколько выпуклая, что позволяет обеспечить правильное преломление лучей света.
Сосудистая оболочка состоит из большого количества кровеносных сосудов, которые обеспечивают трофику глазного яблока. Строение зрительного анализатора устроено так, что сосудистая оболочка прерывается в том месте, где склера переходит в роговицу и образует вертикально расположенный диск, состоящий из сплетений сосудов и пигмента. Эта часть оболочки носит название радужки. Пигмент, содержащийся в радужке у каждого человека свой, он и обеспечивает цвет глаз. При некоторых заболеваниях пигмент может уменьшаться или совсем отсутствовать (альбинизм), тогда радужная оболочка приобретает красный цвет.
В центральной части радужки расположено отверстие, диаметр которого изменяется в зависимости от интенсивности освещения. Лучи света проникают в глазное яблоко на сетчатую оболочку только через зрачок. Радужная оболочка имеет гладкую мускулатуру — круговые и радиальные волокна. Она отвечает за диаметр зрачка. Круговые волокна отвечают за сужение зрачка, иннервирует их периферическая нервная система и глазодвигательный нерв.
Радиальные мышцы относят к симпатической нервной системе. Управление этими мышцами осуществляется из единого мозгового центра. Потому расширение и сужение зрачков происходит сбалансированно, независимо от того на один глаз подействовать ярким светом или на оба.
Вернуться к оглавлению
Функции радужной оболочки и роговицы
Радужка является диафрагмой глазного аппарата. Она обеспечивает регулирование поступления лучей света на сетчатку. Зрачок сужается, когда на сетчатку после преломлений попадает меньшее количество лучей света.
Происходит это при повышении интенсивности освещения. При снижении освещения зрачок расширяется и на глазное дно попадает большее количество света.
Анатомия зрительного анализатора устроена так, что диаметр зрачков зависит не только от освещения, на этот показатель влияют и некоторые гормоны организма. Так, например, при испуге выделяется большое количество адреналина, который также способен действовать на сократительную способность мышц, отвечающих за диаметр зрачка.
Радужка и роговица не соединены: имеется пространство, которое называется передней камерой глазного яблока. Передняя камера заполнена жидкостью, выполняющей трофическую функцию для роговицы и участвующую в преломлении света при прохождении лучей света.
Третья сетчатая оболочка — это специфический воспринимающий аппарат глазного яблока. Сетчатая оболочка образована разветвленными нервными клетками, которые выходят из глазного нерва.
Сетчатая оболочка расположена сразу за сосудистой и выстилает большую часть глазного яблока. Схема строения сетчатки очень сложная. Воспринимать предметы способна только задняя часть сетчатой оболочки, которая образована специальными клетками: колбочками и палочками.
Схема строения сетчатки очень сложная. Колбочки отвечают за восприятие цвета предметов, палочки — за интенсивность освещения. Палочки и колбочки расположены вперемешку, но в некоторых участках есть скопление только палочек, а в некоторых — только колбочек. Свет, попадая на сетчатку, вызывает реакцию внутри этих специфических клеток.
Вернуться к оглавлению
Что дает преломление изображения на сетчатке
Вследствие такой реакции вырабатывается нервный импульс, который передается по нервным окончаниям в зрительный нерв, а затем в затылочную долю коры головного мозга. Интересно, что проводящие пути зрительного анализатора имеют полный и неполный перекрест между собой. Таким образом информация из левого глаза поступает в затылочную долю коры головного мозга справа и наоборот.
Интересным фактом является и то, что изображение предметов после преломлений на сетчатке передается в перевернутом виде.
В таком виде информация поступает в кору головного мозга, где потом обрабатывается. Воспринимать предметы в том виде, в каком они есть, это приобретенный навык.
Новорожденные дети воспринимают мир в перевернутом виде. По мере роста и развития головного мозга вырабатываются эти функции зрительного анализатора и ребенок начинает воспринимать внешний мир в истинном виде.
Система преломления представлена:
- передней камерой;
- задней камерой глаза;
- хрусталиком;
- стекловидным телом.
Передняя камера расположена между роговицей и радужкой. Она обеспечивает питание роговичной оболочки. Задняя камера находится между радужкой и хрусталиком. И передняя и задняя камеры заполнены жидкостью, которая способна циркулировать между камерами. Если эта циркуляция нарушается, то возникает заболевание, которое приводит к нарушению зрения и может привести даже к его потере.
Хрусталик — это двояковыпуклая прозрачная линза. Функция хрусталика — преломление лучей света. Если при некоторых заболеваниях изменяется прозрачность этой линзы, то возникает такое заболевание, как катаракта. На сегодняшний день единственным лечением катаракты является замена хрусталика. Операция эта несложная и довольно хорошо переносится пациентами.
Стекловидное тело заполняет все пространство глазного яблока, обеспечивая постоянную форму глаза и его трофику. Стекловидное тело представлено студенистой прозрачной жидкостью. При прохождении через нее лучи света преломляются.