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DESARROLLO TECNICO DE LA INVESTIGACION

RESUMEN

El impresionante desarrollo que han tenido las técnicas digitales en prácticamente todas las ramas

de la ciencia y la tecnología, han impuesto la necesidad de contar con instrumentos de medición

adecuados y cada vez más sofisticados. El Osciloscopio Digital, a través del puerto paralelo de la

computadora, tema central de esta propuesta, representa esta familia de instrumentos electrónicos

que operan en el dominio del tiempo. La carencia y el alto costo de estos instrumentos necesarios

para la enseñanza teórico-práctica de la electrónica digital en nuestra escuela, son los motivos por

los que se desarrolló este proyecto, el cual permitirá con la ayuda de una computadora verificar los

sistemas con microprocesadores, microcontroladores y sistemas digitales que se desarrollan en la

escuela, ahorrando mucho tiempo a estudiantes y profesores al tratar de encontrar las fallas en

estos sistemas, ya que cuentan con mucha señales por lo que no pueden medirse con los

osciloscopios de propósito general que tenemos en el laboratorio.

Palabras claves: Osciloscopio Digital, Analizador Lógico e Instrumento Virtual.

INTRODUCCION

Es indiscutible que la electrónica digital, ha revolucionado la industria electrónica y que

actualmente domina muchas y muy distintas áreas. Este campo de la electrónica, ha dado origen

también a muchos nuevos instrumentos de medición adecuados para analizar, mantener y reparar

más rápida y confiablemente dispositivos y sistemas digitales cada vez más sofisticados, los cuales

se diferencian radicalmente de los usados en los campos analógicos.

El Osciloscopio Digital, representa muy objetivamente a esta familia de instrumentos electrónicos

que operan en el dominio del tiempo. El Osciloscopio Digital es imprescindible para analizar el

funcionamiento y señalar los defectos en arreglos digitales complejos.

Teniendo en mente hacer una contribución efectiva para la evolución de los laboratorios de

Electrónica de la ESIME Culhuacan, se diseñó una interfaz que conectada al puerto paralelo de la

computadora conforma un Osciloscopio Digital que puede usarse para la enseñanza de este tipo

de instrumentos, el análisis y el mantenimiento de un buen número de sistemas digitales

frecuentemente encontrados por el ingeniero electrónico en el ejercicio de su profesión. El trabajo

se centró en el diseño de un Osciloscopio Digital Virtual, este instrumento es un módulo de

software que simula el panel frontal de un Osciloscopio Digital y apoyándose en elementos de

hardware conectados a la computadora realiza una serie de lecturas como si se tratase de un

instrumento real. De este modo, cuando se ejecuta el programa, el usuario ve en el monitor de su

computadora una pantalla cuya función es idéntica a la de un instrumento físico, facilitando la

visualización y el control del aparato. A partir de los datos mostrados en la pantalla, el Instrumento

Virtual debe actuar recogiendo o generando señales como lo haría su homologo físico.

El Osciloscopio Digital que se construyó cuenta con 8 canales de entrada digitales, una palabra de

disparo seleccionada por el usuario para sincronizar la lectura, una base de tiempo de 1 µseg. a

50 mseg, efectúa una sola lectura a partir de la palabra de disparo o toma lecturas repetitivas a

partir de la misma palabra de disparo, y además cuenta con el modo simulación que permite

conocer la representación en el dominio del tiempo de una secuencia numérica conocida, además

debido a que su costo es menor que el de un Osciloscopio comercial, los alumnos y profesores

podrán construir su equipo de medición, lo cual redundará en una mejor calidad del proceso

enseñanza–aprendizaje, así como en el desarrollo de infraestructura para mediciones con

Instrumentos Virtuales.

METODOS Y MATERIALES

El principal problema para el diseño y el mantenimiento de sistemas digitales, es el contar con un

instrumento que permita observar las señales de diferentes puntos bajo prueba de forma

simultánea, tomando en cuenta que la información puede ser o no periódica. Por lo tanto resultaría

muy conveniente poder contar con un instrumento capaz de seleccionar, almacenar y mostrar la

información del sistema digital bajo prueba en una pantalla. El instrumento que cumple con los

requisitos anteriores es el Osciloscopio Digital.

En la figura siguiente se muestra el diagrama a bloques de un Osciloscopio Digital Virtual. Para la

correcta utilización del osciloscopio, es necesario fijar la palabra de disparo (información binaria

que determina el momento en que empieza el proceso de almacenar información) y seleccionar la

frecuencia a la que se tomarán las lecturas del sistema digital bajo prueba (Sección Base de

Tiempo.) Cuando el Osciloscopio comienza a recibir información, ésta pasa directamente a la

memoria (Sección de Adquisición de Datos) y al circuito comparador (Sección Palabra de Disparo),

en el momento en que la información recibida es igual a la palabra de disparo, se manda una orden

para que se almacene la información del circuito bajo prueba. Una vez que se ha guardado la

información, se envía a la computadora (Sección de Presentación) para que se despliegue en la

pantalla si se seleccionó la opción de tomar una sola lectura, en caso contrario este proceso se

repite continuamente. La coordinación de las diferentes actividades se realiza a través de la

sección de control.

Sección Palabra Sección Base

De disparo de Tiempo

C Sección de Adquisición

O de Datos

M

P

U

T Señales a Medir

A

D

O

R Sección de Presentación

A

Sección de Control

Diagrama a bloques de las secciones de un Osciloscopio Digital

Para que la interfaz pueda intercambiar información con la computadora, es necesario usar alguno

de los puertos de entrada de la computadora (puerto paralelo o serie). En la realización de este

proyecto se seleccionó el puerto paralelo por su sencillez.

Casi todas las computadoras personales compatibles con IBM tienen un puerto paralelo al cual se

puede tener acceso por medio de un conector detrás del panel. El propósito original del puerto era

el de proporcionar una interfaz para la impresora, y sigue siendo su uso más común. Pero las 8

salidas, las 5 entradas y 4 líneas bidireccionales del puerto son suficientes para las tareas básicas

de monitoreo, control transferencia de datos y otras aplicaciones.

El sistema MSDOS se refiere al puerto paralelo como LPT1 (Line Printer Terminal 1), o LPT2 y

LPT3 para puertos adicionales. Otro nombre dado al puerto paralelo es puerto de impresora, reflejo

de su uso más común.

El panel conector trasero es un conector hembra tipo D de 25 pines (no confundir con el conector

macho DB–25 utilizado en muchos puertos seriales).

Cada puerto paralelo tiene una de tres direcciones base posibles: 3BCH, 378H o 278H. Algunos

puertos permiten sólo dos de las tres direcciones, y algunos permiten la elección de cualquier

dirección, incluyendo las no estándar.

Cuando una computadora arranca, una rutina BIOS busca un puerto en cada una de las tres

direcciones, en el orden mencionado anteriormente. El BIOS determina si un puerto existe o no

escribiéndole y luego leyendo lo que escribió. Si la lectura tiene éxito, el puerto existe. El primero

que se encuentre se llama LPT1, el segundo LPT2 y el tercero LPT3. Por lo tanto, LPT1 puede

estar en cualquiera de las tres direcciones; LPT2 en 378H o 278H y LPT3 sólo puede estar en

278H.

La tabla siguiente resume las señales en el conector del puerto paralelo; éstas siguen la interface

de impresora popularizada por Centronics, a pesar de que el conector de 25 pines no usa las 36

líneas de la interface original.

Aunque cada señal tiene un nombre que sugiere una función particular, no se tienen que usar las

señales para los propósitos para los cuales fueron creados. Por ejemplo, se puede usar la señal de

terminación de papel para cualquier clase de entrada, no sólo para indicar que a la impresora se le

ha agotado el papel. Para tener acceso a las 17 señales del puerto, se necesita leer y escribir

directamente al puerto de datos, de status y al registro de control, los cuales se muestran en la

siguiente figura.

TABLA

PIN SEÑAL FUNCION I/O REGISTRO BIT INVERTIDO 1 -STB Strobe I/O Control 0 Y

2 DO Bit 0 O* Datos 0 N

3 D1 Bit 1 O* Datos 1 N







10 -ACK Acknowledge I Status 6 N

11 BSY Printer Busy I Status 7 Y

12 PE Paper End I Status 5 N

13 SEL Printer Selected I Status 4 N

14 -AUTOLF Autom. Line Feed I/O Control 1 Y

15 -ERR Error I Status 3 N

16 -INT Initialice Printer I/O Control 2 N

17 -SELIN Select Printer I/O Control 3 Y

18-25 GND Ground I -

Señales y sus funciones en el puerto paralelo del PC

{La figura se quitó por el espacio de memoria, pero aparece en el trabajo escrito}

Configuración de los registros del puerto paralelo

Las líneas del puerto de datos, desde D0 hasta D7, son ocho salidas que llevan los datos para que

la impresora los imprima. Para otras aplicaciones, se pueden utilizar las líneas de datos como

salidas generales. Para controlar el estado de los pines 2 a 9 en el conector paralelo, sólo hay que

escribir los datos deseados en el registro de datos, cuya dirección es la dirección base del puerto.

Las líneas del puerto de status son cinco entradas que se leen en un registro de status, el cual se

localiza en la dirección base +1, o 3DBH para un puerto con una dirección base de 3BCH. El

registro de status es sólo de lectura; escribirle no lo afecta en modo alguno. Las cinco líneas de

status usan los bits del 3 al 7 en el registro, correspondientes a los pines del 10 al 13 y 15 en el

conector. Los bits 0, 1 y 2 no se utilizan. Para leer el status de las entradas, se lee el puerto de

status.

Sin embargo, el valor que se lee no es exactamente igual a los estados lógicos del conector. Los

bits del 3 al 6 se leen normalmente; los bits en el registro de status son iguales a los estados

lógicos de sus pines correspondientes. Sin embargo, el bit 7 contiene el complemento del estado

lógico del pin 11 (BUSY). Por lo tanto, para encontrar el estado lógico actual del conector, se

complementa, o invierte, el bit 7.

Además de los datos y los puertos de status, el puerto paralelo contiene un puerto de control

bidireccional. Se pueden usar cuatro líneas como entradas o salidas, en cualquier combinación. La

dirección del registro del control es la base +2, o 3BEH, para un puerto con una dirección base de

3BCH. Las cuatro líneas de control utilizan los bits del 0 al 3 en el registro, que corresponden a los

pines 1, 14, 16 y 17 en el conector.

El bit 4 permite las interrupciones de hardware del puerto paralelo. Cuando el bit 4 está alto, un

flanco de bajada en la entrada de status ACK (pin 10) genera una interrupción. (Algunos puertos

interrumpen con los flancos de subida de ACK). Para usar la interrupción, se debe instalar una

rutina de interrupción que responda a las interrupciones asignadas al puerto. Si no está utilizando

la interrupción, no se coloque en alto el bit 4. Los bits 5, 6 y 7 no son utilizados en la mayoría de los

puertos paralelos. En los puertos con líneas de datos bidireccionales, los bits 5 o 7 pueden

configurar el puerto como entrada o salida.

Así como el puerto de status, el puerto de control tiene bits invertidos. En el conector, los bits 0, 1 y

3 son los complementos de los estados lógicos en el registro de control; sólo el bit 2 se lee

normalmente.

También se pueden utilizar las líneas de control como entradas. En los primeros diseños, las

salidas de los puertos de control eran inversores de colector abierto 7405 con resistencias pull–

ups de 4700 Ω. Las salidas también conectan los buffer de entrada. Cuando las salidas de colector

abierto son altas, se puede manejar a las entradas de buffer con otras salidas digitales. En los

últimos diseños de puertos, los componentes varían, pero el puerto mantiene la capacidad de usar

un bit de control como entrada cuando la salida es alta.

RESULTADOS

META 1

La información que se recopiló sobre osciloscopios digitales, sistemas de medición a través del

puerto paralelo de la computadora y programación visual fue la siguiente:

• AXELSON, J. Parallel Port Complete. USA: Lakeview Research, 1996.

• BARBARELLO, J. Real – World Interfacing with your PC. USA: PROMPT, 1997.

• BARCO, C. y ARISTIZABAL, W. Matemática Digital, Columbia: Mc Graw-Hill, 1998

• CEBALLOS, F. Enciclopedia de Microsoft Visual Basic 6. México: Alfa omega, 2000.

• GOMEZ A. y CALDAS J. “Adquisición de datos por el Puerto Paralelo de un PC.” Electrónica &

Computadores, Colombia, (núm. 3 – 1995) Pág. 50 a 54.

• MANDADO E. Sistemas Electrónicos Digitales, México: Publicaciones Marcombo, S.A. 1983.

• MORDZINSKI, S., y MAUER L. Aprenda Visual Basic 6. España: Ediciones B, 2000.

• NATIONAL SEMICONDUCTOR CORPORATION.” LS/S/TTL Logic.” 1987

• RAMOS, G. “Medidor de 3 y ½ Dígitos con PC.” Electrónica & Computadores, Colombia, (núm.

50 – 1999) Pág. 9 a 14.

• RAMOS, G. “Convierta su PC en un Osciloscopio.” Electrónica & Computadores, Colombia,

(núm. 51 – 1999) Pág. 61 a 66.

• ROTH, C. Fundamentals of Logic Design, USA: West Publishing Company, 1985.

• TOCCI, R. Sistemas Digitales, México: Prentice Hall Hispanoamericana, S.A. 1993.

Una vez recopilada esta información se procedió a analizarla y a determinar las características del

Osciloscopio Digital, dichas características son las siguientes:

• 8 Señales de entrada digitales con niveles de voltaje de 0 volts a 5 volts.

• Selector de palabra de disparo para sincronización.

• Base de tiempo que cubre el intervalo de un µseg. a 50 mseg.

• Modo osciloscopio, que permite mostrar la información de señales.

• Modo de operación memoria, que permite mostrar la información de señales no periódicas.

• Modo de operación lectura, que permite mostrar la información de señales periódicas.

• Modo simulación para conocer la representación en el dominio del tiempo de una

secuencia numérica determinada.

• Presentar la información en el monitor de una computadora.

META 2

Para satisfacer las características planteadas en la meta 1 el Osciloscopio Digital se dividió en las

siguientes secciones:

• Base de tiempo

• Palabra de Disparo

• Adquisición de Datos

• Presentación

• Control

Sección Base de Tiempo

Esta sección del Osciloscopio Digital permite al usuario seleccionar la escala de la base de tiempo,

la cual es seleccionada por medio del Programa de Comunicación elaborado en Visual Basic.

El Osciloscopio Digital cuenta con rangos de microsegundos y milisegundos. En la siguiente tabla

se muestran las escalas del Osciloscopio Digital.

Microsegundos Milisegundos

1 µseg 0.1 mseg

2 µseg 0.2 mseg

5 µseg 0.5 mseg

10 µseg 1 mseg

20 µseg 2 mseg

50 µseg 5 mseg

10 mseg

20 mseg

50 mseg

Tabla de Escalas del Osciloscopio Digital

Para generar las diferentes frecuencias de barrido del osciloscopio, se cuenta con un Oscilador

Base que tiene una frecuencia de 4 MHz.

Para poder generar el espectro de frecuencias con la ayuda del Oscilador de 4 MHz. Se

consideraron varias opciones, como por ejemplo, la utilización de contadores para la división de

frecuencias y así obtener la escala de barrido deseada, pero como la interfaz se controla con un

software, se decidió utilizar al C.I. Timer 8253.

El circuito Timer Programable 8253 (U5) es el circuito que genera el espectro de frecuencias de

nuestro osciloscopio.

Este Circuito Integrado tiene tres contadores de 16 bits cada uno, tiene 6 modos de programación

los cuales le permiten a este integrado trabajar de diferentes maneras, interesándonos solamente

el Modo 3 el cual es un generador de ondas cuadradas.

Para programar el C.I. e indicarle el modo con el cual deseamos trabajar y la manera en que los

datos son enviados para poder obtener la frecuencia de la onda cuadrada que se desea a la salida,

se tiene que programar con una Palabra de Control.

Esta palabra de control es de un dato de 8 bits en el cual los bits que la componen tienen una

función especifica. La Palabra de Control que se utilizó para la programación del C. I. 8253 es el

dato 36.

La sección Base de Tiempo como se mencionó tiene la función de generar las escalas del

osciloscopio, para lograr la implementación de esta sección nos ayudamos de varios circuitos que

por sus características nos permiten satisfacer los requisitos que se tienen en esta sección.

El arreglo que nos permite obtener el reloj base, consta de un Cristal de Cuarzo de 4 MHz, un C.I.

74LS00 (U1) y elementos capacitivos y resistivos, estos elementos en conjunto nos proporcionan

una señal cuadrada de 4 MHz.

Las escalas de la Base de Tiempo que nosotros necesitamos requieren un reloj de 1 MHz, al

momento de ir probando cada parte de nuestro sistema, se observó que una señal de 1 MHz

aplicado a la terminal de entrada CLK del timer 1 del 8253 no nos permitía obtener una señal de 1

MHz a la salida del Timer 1.

La observación antes mencionada es el motivo de la utilización de los circuitos que a continuación

se explicaran, del reloj base se necesita dividir en 2 frecuencias, una con un valor de 2 MHz y la

otra de 1 MHz.

Para poder realizar este proceso se procedió al empleo de un circuito 74LS193 (U3) el cual es un

contador binario programable y que para el propósito deseado se utiliza como un divisor de

frecuencias.

La señal de 4 MHz se aplica al terminal 5 del 74LS193 (U3) esta terminal es la entrada de reloj

para que el contador sea ascendente. Las señales de las frecuencias que se desean, se obtienen

de los pines 3 y 2 los cuales proporcionan respectivamente las señales de 2 MHz y de 1 MHz.

Ya obtenidas estas dos señales se nos presentó un problema, la terminal de reloj de nuestro Timer

Programable solo acepta una entrada de reloj, para resolver ese problema se pensó en utilizar otro

de los timers con los que cuenta el 8253 pero nos dimos cuenta que otra vez se tendrían 2 señales

a la salida de diferente valor. La solución fue entonces contar con un circuito que nos permitiera

dejar pasar una señal de reloj primero y después nos dejara pasar la otra señal de reloj cuando sea

necesario y solo con un cambio de valor en su habilitador.

Esta función se implementó con la ayuda del circuito 74LS157 (U4) el cual es un multiplexor de

señales y que con un cambio en el valor de su habilitador deja pasar una señal o la otra, así se

puede tener una sola señal de reloj que llegue al terminal CLK del Timer 0 (pin9) y así poder

obtener las escalas requeridas con las señales de reloj correspondientes.

La señal de salida de reloj del sistema trabaja un determinado tiempo y deja de trabajar otro, esto

por la sincronización de señales, proceso del que hablaremos más adelante.

Antes de programar al Timer 8253 nosotros observamos con un osciloscopio el valor que

entregaba la terminal 9 del 8254, el valor correspondiente era de un “1” lógico dándonos como

resultado que el primer filo que iba a entregar el reloj era de descenso, el filo que nos interesa a

nosotros es el de elevación esto por razones que se explicaran más adelante, para lograr este

objetivo se necesita la implementación de un circuito que nos permita realizar la operación inversa

de esa señal, el circuito que cuenta con esa característica es el circuito 74LS04 que es un inversor,

es decir si en su terminal de entrada tenemos un nivel “0” lógico a la salida tendremos un nivel “1”

lógico.

Los circuitos anteriormente mencionados permiten la implementación de la sección Base Tiempo

de nuestro Osciloscopio Digital. El diagrama de conexiones de esta sección se muestra en el

diagrama final.

Sección Palabra de Disparo

La sección Palabra de Disparo es fundamental para el funcionamiento del Osciloscopio Digital.

Tiene la función de sincronizar las señales a medir con el sistema y de iniciar el proceso de

almacenamiento, para su posterior estudio en la pantalla de la computadora.

Esta sección requiere de una señal con ciertas características que le permitan al C.I. 8253 (U5) su

operación. Para obtener este efecto nos apoyamos en circuitos integrados que cumplen las

necesidades requeridas.

Para poder realizar la sincronización del sistema con las señales a medir, se necesita un circuito

que nos permita realizar la comparación de diferentes señales, en este caso las señales a

comparar son las señales que se desean medir y una Palabra de 8 bits generada por medio del

software, a la cual denominamos Palabra de Disparo. El circuito debe de poder comparar estos dos

paquetes de señales de 8 bits de extensión cada una y producir una señal que nos indique cuándo

son iguales y cuándo diferentes. El C.I. que satisface estas características es el C.I. 74LS688 (U9)

el cual es un comparador de magnitudes de 8 bits.

Este circuito permite realizar la comparación de las señales a medir, las cuales provienen del C. I.

74LS245 (U12) del que más adelante se explicará su funcionamiento, con una palabra generada

con la ayuda de un software en la computadora. Este circuito genera una señal de nivel 0 “lógico”

en su terminal 19 denominada (P=Q), cuando la palabra de 8 bits generada por la computadora es

igual a las señales a medir. Cuando las señales son diferentes se genera una señal de nivel 1

“lógico”.

La Palabra de disparo generada por la computadora necesita estar presente en las terminales

denominadas P0-P7 del C.I. 74LS688 (U9), hasta que el usuario cambie la misma por otra, es decir

se necesita un circuito que haga las funciones de memoria temporal, este problema se resuelve

con un C.I. 74LS573 (U7) el cual es un multivibrador octal tipo D con tres estados a su salida. Este

circuito permite que cuando el usuario elija una Palabra de Disparo, esta sea retenida el tiempo

necesario por las terminales Latch (Q1-Q8) de este circuito con la ayuda del habilitador del mismo.

Este circuito tiene dos terminales para su habilitación, las terminales Output Enable (OE, Pin 1) y

Latch Enable (LE, Pin11), a la terminal OE se le aplica un nivel 0 “lógico”, y la terminal LE se utiliza

para controlar el cambio y almacenamiento de la palabra de disparo.

Al momento de aplicarle al terminal LE un nivel 1 “lógico” los datos que vienen del bus de datos de

la computadora a las terminales 1D-8D pasan a las terminales 1Q-8Q, cuando se le aplica un nivel

de 0 “lógico” a la terminal LE estos datos son fijados en las terminales 1Q-8Q, así que no importa

qué se tenga a la entrada de datos del C.I., éste se conservará el valor que tenía la entrada de

datos cuando se le aplicó el nivel 0 “lógico” a la terminal LE. Con este integrado se soluciona el

problema de tener fija la palabra de disparo.

El circuito 74LS688 (U9) se utiliza para la sincronización de las señales, en su terminal 19 se

produce la señal que nos indica cuándo los valores en las terminales a comparar son iguales o

diferentes. Cuando son iguales se produce una señal de nivel bajo y cuando son diferentes se

produce una señal de nivel alto, por los requerimientos del sistema la señal requerida tiene que ser

inversa a la producida en la terminal 19 del comparador de magnitudes. Este problema se resuelve

utilizando un C.I. 74LS04 (U2A) el cual es un circuito inverso que nos permite que cuando las

señales a comparar sean diferentes se genere una señal de nivel bajo y que cuando las señales

comparadas sean iguales se generé una señal de nivel alto.

Ahora, esta señal se aplica a la entrada de reloj de un multivibrador tipo D (C.I. 74LS74, U10A).

Esta señal ahora con las características deseadas es aplicada a la terminal CLK (Pin3) del C.I.

74LS74 (U10A) el cual es un multivibrador tipo D, la señal proveniente del inversor es aplicada a

esta terminal y sirve como señal de reloj para este multivibrador.

Este circuito integrado es el que realmente sincroniza al sistema con las señales a medir, el circuito

74LS688 produce la señal de reloj necesaria para que el multivibrador funcione correctamente.

Las conexiones que se realizaron en el proyecto fueron hechas tomando en cuenta las que se

necesitaban cubrir, las terminales D (Pin2) y PR (Pin4) se dejaron fijas a un nivel de voltaje 1

“lógico”, la terminal CLR (Pin1) tiene conectado una señal proveniente del Contador 74LS193

(U14), el circuito que tiene la función de barrer las localidades de memoria en donde se almacenan

los datos de las señales capturadas. Esa señal proveniente del contador es la señal de carry la

cual es generada por el contador cada vez que llega al límite de su cuenta y vuelve a iniciar otra.

Esta señal de carry es utilizada por el multivibrador para el reset del mismo, esto por las

características con las que cuenta esa señal. La señal de carry tiene un nivel alto mientras el

contador hace su cuenta, cuando el contador hace su cambio de termino y el inicio de una nueva

cuenta la señal de carry cambia a un nivel bajo. La terminal Q del multivibrador tipo D es la salida

de estado del C.I., esa señal está conectada a la terminal 11 del C.I. 8253, con esto se logra la

sincronización del sistema con las señales a analizar.

El diagrama de conexiones de esta sección se muestra en el diagrama final.

Sección de Adquisición de Datos

Esta sección tiene la función de captura del estado de las señales a medir y de guardar los datos

capturados en una memoria de acceso aleatorio para su posterior presentación en la pantalla de la

PC.

Para poder capturar los datos en una memoria y también para poder extraer los datos de la

memoria sin que se produzca un corto entre las señales a capturar y las señales a presentar en la

pantalla de la PC, se necesita un circuito capaz de dejar pasar las señales hacia el bus de datos de

la memoria cuando la operación es de escritura de señales y no dejar pasar las señales cuando la

memoria se encuentre en el proceso de lectura de los datos capturados.

Esta función se implementó con el circuito 74LS245 (U12) el cual es un buffer de tres estados,

puede dejar pasar los datos del Bus A al de Bus B o viceversa con un solo cambio de valor en su

terminal DIR (Pin1), para propósitos de conexión en nuestro sistema se dejó conectada esa

terminal a un nivel 1 “lógico”, con esta conexión los datos pasan del Bus A al Bus B.

Este circuito no le produce ningún cambio a las señales que está dejando pasar por su bus de

datos, solo permite o no el paso a través de él.

La terminal Enable (Pin 19) de este circuito es el que nos proporcionará la función deseada. La

señal que nos ayuda al control de la escritura y lectura de la memoria y también de la habilitación o

no del circuito 74LS245 (U12) es generada por la intervención de varios circuitos más. Para poder

explicar el funcionamiento de esa señal se necesita entender el proceso que se sigue para la

captura de datos.

El C.I. 8253 genera las frecuencias de barrido, las cuales nos permiten el estudio de las señales y

su grabación en la memoria de acceso aleatorio, para poder leer los datos de la memoria, se

genera una señal de reloj por medio del bus de datos de la PC, eso significa que se tienen dos

señales de reloj; una señal de reloj para cuando se escriben datos en la memoria y otra señal de

reloj que nos permite la lectura de los datos grabados en la memoria.

Estas dos señales de reloj tienen que llegar al Pin 5 del Circuito Contador que hace el barrido de la

memoria, para poder realizar esa función se requiere un circuito con la capacidad de dejar pasar

una señal primero y después la otra. Esta función se implementa con la ayuda del circuito 74LS157

(U13), el cual es un multiplexor de señales 2 a 1. Este integrado cuenta con las terminales de

entrada A y B, y la terminal Select (Pin1) que deja pasar los estados de las señales presentes en A

o en B.

El integrado cuenta con otra terminal denominada Strobe (Pin15) que por las condiciones de

operación de ese circuito se dejo conectada a un nivel 0 “lógico”, en el Pin 2 se conectó la señal de

reloj proveniente de la terminal CLK (Pin 9) del C.I. 8254 y a la terminal 3 del 74LS157 se conectó

la señal de reloj proveniente de la computadora (señal denominada RC).

Con la aplicación de un nivel 0 “lógico” a la terminal Select del Multiplexor, éste deja pasar el

estado de la señal de reloj proveniente del C.I. 8253 y del 74LS04, con la aplicación de una señal

de nivel 1 “lógico” el integrado deja pasar el estado de la señal de reloj generada con la

computadora.

Para la elección de la memoria en donde se almacenan los datos de las señales a medir se utilizó

la memoria HM6116 (U15), la cual es fácil de conseguir, y tiene un precio accesible. Esta memoria

es de acceso aleatorio, Random Access Memory (RAM), cuenta con una capacidad de 2048

palabras de 8 bits cada una, es una memoria estática de alta velocidad, está fabricada con la

tecnología CMOS, opera con una fuente de alimentación de + 5 volts y está dispuesta en una

pastilla de 24 terminales.

El proceso de lectura de la memoria es el siguiente: Un dato será leído de la memoria RAM 6116,

mediante la aplicación de un nivel alto en la terminal (WE), un nivel bajo en (CS), y estando en

nivel bajo la terminal (OE), con estas conexiones se dispone que se pueda leer la memoria RAM

6116, si se coloca un nivel alto en las terminales OE y /o CS las líneas de E/S y/o se ponen en

estado de alta impedancia. La terminal CS posee la función de controlar la activación de la

memoria, la terminal OE habilita las salidas, o las pone en estado de alta impedancia, la cual

puede ser habilitada cada vez que el sistema requiera leer la memoria.

El proceso de escritura de datos en la memoria se lleva a cabo de la siguiente manera, un dato es

escrito en la memoria RAM 6116 mediante la aplicación de un nivel bajo en la terminal (WE), un

nivel bajo en CS, y un nivel alto o bajo en la terminal OE. Por simplicidad en las conexiones se

decidió dejar a la terminal OE y CS en un nivel bajo.

La terminal WE al ser activada provoca que las terminales E/S de la memoria RAM 6116 se

habiliten para aceptar la información, en estas condiciones la terminal OE posee la opción de ser

colocada en estado de alta bajo, para realizar así la operación de escritura. La terminal WE (Pin21)

es la que decidimos utilizar como control de lectura y escritura de datos.

Para leer las localidades de memoria se utiliza el C.I. 74LS193 (U14), el cual es un Circuito

Contador Síncrono de 4 bits, los 4 bits que generan la cuenta son conectados al Bus de

Direcciones A0-A3 de la memoria 6116 (U15), las otras terminales del bus de direcciones de la

memoria A4-A10 están conectadas a tierra, esto con el fin de que el barrido de la memoria se

pueda realizar de manera correcta.

La terminal CLEAR (Pin 14) del 74LS193 tiene conectada una señal que genera la computadora

con la ayuda del software de control, la cual se denomina CLR. Cuando la computadora manda un

nivel de señal 1 “lógico” el contador se resetea y está listo a barrer la memoria desde la localidad 0,

cuando la computadora manda un nivel de señal 0 ”lógico” el contador está en condiciones de

generar una cuenta.

El circuito 74LS193 genera una señal en su terminal Carry (Pin 12), esta señal tiene un nivel 0

“lógico” cuando se termina una cuenta e inicia otra y tiene un nivel de señal de 1 “lógico” en el

transcurso de una cuenta. Esta señal nos ayuda con la generación de la señal de control de

escritura y lectura de la memoria y de la activación del buffer 74LS245.

La memoria donde se guardan los estados de las señales a estudiar, necesita de un nivel bajo para

escribir los 16 primeros datos y que cuando se termine el proceso de escritura la memoria tenga

las condiciones necesarias para la lectura de las señales, es decir que la terminal WE (Pin 21) del

C.I. 6116 tenga un nivel alto de señal, esta función le permite implementar un C.I. 74LS73 (U11) el

cual es un multivibrador tipo J-K.

La primera condición es generada de la siguiente manera, la terminal CLR (Pin 2) se encuentra

conectada al bus de datos del puerto paralelo (la señal generada por la PC se denomina CFF) la

computadora le envía un nivel bajo y así a la salida del multivibrador se tiene un nivel bajo, cuando

la terminal CLR tiene un nivel bajo, no importa el estado de las señales de las otras terminales del

multivibrador.

La primera condición nos da a la salida Q (Pin 12) del multivibrador J-K el nivel bajo que requiere la

memoria 6116 para escribir los 16 primeros datos, la terminal Q del multivibrador se encuentra

conectada a la terminal 21 de la memoria 6116 y a la terminal 19 del 74LS245 (U12), con estas

condiciones el buffer deja pasar las señales a través de su bus de datos y la memoria 6116 (U15)

se encuentra en un proceso de Escritura.

La segunda condición en la cual necesitamos un nivel alto a la salida de la terminal Q del

multivibrador, es generada con la ayuda de la señal de carry del contador 74LS193 (U14), ahora

las terminales J y K tienen los siguientes valores, la terminal J (Pin 14) nivel alto y la terminal K (Pin

3) nivel bajo, la señal que envía la PC a la terminal CLR se encuentra en un nivel alto y la señal de

carry nos ayuda con el filo de descenso que se produce cuando se encuentra en el proceso del

cambio de una manera u otra. Así es como se produce el nivel alto en la terminal Q, condición

necesaria para que la memoria se encuentre en el proceso de lectura de los datos almacenados y

el buffer 74LS245 (U12) no deje pasar más señales.

Así es como la sección de Adquisición de Datos cumple con su cometido y la interfaz puede

guardar los datos para su presentación en la pantalla de la PC.


Sección de Presentación

La Sección de Presentación es la pantalla de la computadora, los datos capturados por el sistema

son enviados a la computadora por medio del puerto paralelo, para que este proceso se pueda

llevar a cabo se requiere de un C.I. con características específicas que nos permitan realizar el

proceso de lectura y envío de los datos capturados al puerto de la PC.

Los datos capturados por la interfaz serán enviados a la computadora a través del Puerto Paralelo,

en este proceso se tienen que enviar 16 datos hexadecimales con una longitud de 8 bits cada uno,

estos datos, para su presentación en la pantalla de la PC, son procesados por el software de

control, por las características con las que cuenta el Puerto Paralelo de la PC, los 16 datos tienen

que ser enviados en paquetes de información a la PC.

Los datos son leídos a través del bus de Estado el cual tiene una longitud de 5 bits, los datos

capturados tienen una longitud de 8 bits, el problema a resolver aquí es que podamos enviar estos

datos de 8 bits por el bus de Estados.

El C.I. que permite la multiplexación de estos datos es el 74LS157 (U16), el cual sabemos es un

multiplexor 2 a 1, con esto los datos pueden ser enviados en paquetes de 4 bits al bus de Estado

de la computadora, primero de envían los 4 bits menos significativos y después los 4 bits más

significativos, estos datos son procesados por medio del software de control, en donde se unen y

son presentados en la pantalla de la PC.

La memoria 6116 (U15) después de haber realizado el proceso de escritura de los 16 datos el cual

ya fue explicado, con la ayuda del C.I 74LS73 quedó en proceso para la operación de lectura de

los datos, esta señal que permite tanto la escritura y la lectura de datos, también habilita o no la

entrada de datos por medio del C.I. 74LS245 (U12), el cual cuando la memoria se encuentra en el

proceso de lectura de datos deja pasar los datos a grabar, en cuanto la memoria cambia el proceso

de lectura el C.I. se pone en tercer estado y no deja pasar datos.

El C.I. 74LS193 (U14) que es el contador que barre las localidades de memoria, es el mismo que

permite la lectura de esos datos para poder enviarlos al bus de Estados de la PC. Este contador

como sabemos necesita de un reloj para su funcionamiento, pero sabemos que hay un reloj que

permite la grabación de los datos a la escala de tiempo escogida y tenemos un reloj que es

generado con la ayuda del software, el cual nos permite la lectura de los datos.

Como sabemos la solución para permitir que estos dos relojes trabajen cuando les corresponde fue

el multiplexor 74LS157 (U13).

Como podemos darnos cuenta la Sección de Presentación y la Sección de Adquisición representan

una misma sección en la interfaz del Osciloscopio Digital, pero se decidió plantearse como dos

secciones para que se pudiera explicar a fondo y se tenga una idea más clara de cómo funcionan.


Sección de Control

Esta sección se encarga de coordinar todas las operaciones que en conjunto realizan los

componentes de la interfaz para la operación del Osciloscopio Digital.

El Osciloscopio Digital como bien sabemos está conectado al puerto paralelo de la computadora,

entonces una parte fundamental de la sección de control de la interfaz será el Puerto Paralelo de la

PC (DB25), ya que de ahí saldrán las señales necesarias para el control del sistema.

Por las necesidades que se tienen para el control de la interfaz se decidió que para ayudar en el

control de la misma, se necesitan circuitos que fueran capaces de guardar información por cierto

periodo de tiempo y que con un cambio en el habilitador de los mismos se permitiera modificar los

datos a guardar y retenerlos por otro período de tiempo, esta función la encontramos disponible en

el C.I. 74LS573.

El C.I. 74LS573 es un multivibrador octal tipo D, este circuito nos permite la implementación de

toda la sección de control, ya que por sus características se puede emplear como una memoria

temporal, capaz de retener datos en sus terminales de salida (O0-O7).

La necesidad de emplear este circuito surgió cuando se hacían las primeras pruebas de operación

de la interfaz, ya que para coordinar todas la operaciones en forma adecuada se necesitan muchas

líneas para la programación correcta de los demás circuitos que intervienen en la operación del

Osciloscopio.

Esto fue debido a que en el Puerto Paralelo de la PC se encuentran disponibles tres puertos, dos

de entrada y uno de salida, uno de los puertos llamado Bus de Datos tiene 8 bits, es decir 8 líneas

por las cuales se pueden enviar datos, pero para resolver las necesidades se requerían 24 líneas

por las cuales enviar datos. Esto se resuelve empleando tres C.I. 74LS573 que permiten formar

tres bloques de 8 líneas, cada uno de los bloques permite el control de diferentes partes del

sistema.

Uno de los bloques de 8 líneas permite el envío de datos al bus de datos del circuito Timer 8253,

esto por la necesidad que se tiene de enviar los datos para su correcta programación, otro de los

bloques de 8 líneas sirve para programar la palabra de disparo y retenerla en sus terminales el

tiempo que fuera necesario hasta el cambio de la misma por otra palabra de disparo, el último

bloque por mencionar permite la generación de diferentes señales que son útiles y que cambian de

acuerdo a la operación requerida.

Las señales que se generan del último bloque mencionado se muestra en la siguiente tabla:

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

CLR ML CFF RC MR WR A0 A1

Señales generadas para el control de la interfaz

En donde:

CLR: Reset del Contador que realiza el barrido en las localidades de Memoria que guarda los

datos capturados.

ML: Multiplexor de las señales a enviar al puerto para su visualización en la pantalla de la

computadora.

CFF: Reset del Flip-Flop JK.

RC: Reloj generado por la PC para la lectura de los datos capturados.

MR: Multiplexor de las señales de Reloj.

WR: Habilitador de Escritura del 8254.

A0-A1: Bus de direcciones del 8245

El diagrama de conexiones de esta sección de muestra en el diagrama final.

Construcción de la Tarjeta del Osciloscopio Digital

El diseño de la tablilla de la interfaz del Osciloscopio Digital fue desarrollado en el programa

PROTEL SCHEMATICS-PCB. En las figuras siguientes se muestran los diagramas finales del

Osciloscopio Digital y las fotografías correspondientes.


META 3

Programa del Osciloscopio Digital

El programa cuenta con una pantalla de inicio, posteriormente aparece una pantalla en la que se

muestran dos botones para seleccionar entre el modo osciloscopio y el modo simulación.

Cuando se selecciona el modo Osciloscopio el programa genera las señales adecuadas para

capturar las secuencia de información que sigue a una palabra de referencia (palabra de disparo),

para posteriormente presentarla en la pantalla de la computadora. Si se selecciona el modo

simulación el programa permite conocer la representación en el dominio del tiempo de una

secuencia numérica conocida.

Los controles de la pantalla para el modo Osciloscopio son los siguientes:

• Preparar

• Barra de Desplazamiento

• Aceptar

• Perilla Base de Tiempo

• Modo Memoria

• Modo Lectura

• Reset

• Salir

• Regresa

Botón Preparar

El botón preparar como su nombre lo indica tiene la función de habilitar al C.I. 74LS573 (U7), esto

se logra utilizando el puerto paralelo de la Computadora, el dato que es enviado por el puerto es el

que permite que la palabra de disparo que el usuario escoge para sincronizar, pueda pasar de las

terminales P0-P7 a las terminales 1Q-8Q del C.I. 74LS573 (U7).

Barra de Desplazamiento

La barra de desplazamiento es la herramienta que permite al usuario elegir la palabra de disparo

que llega a las terminales 1Q-8Q del C.I. 74LS573 (U7).

Esta función genera el valor hexadecimal de la palabra de disparo, el usuario puede escoger de

entre 255 combinaciones, es decir de 00 a FF.

El programa tiene una caja de texto al lado de la barra de desplazamiento, esto con el fin de que el

usuario pueda ver el dato elegido como palabra de disparo.

Botón Aceptar

Los dos anteriores botones tienen la finalidad tanto de preparar al C.I. 74LS573 (U7) para dejar

pasar los datos, así como generar la palabra de disparo que permite la sincronización del sistema

con las señales a medir. Este botón tiene la función de dejar presente el dato elegido como palabra

de disparo en las terminales 1Q-8Q del C.I. 74LS573 (U7). Con este botón se asegura que la

palabra de disparo elegida sea la palabra que sincroniza.

Perilla Base de Tiempo

La perilla base de tiempo tiene la finalidad de programar al circuito Timer 8253, esto se hace para

que este circuito genere las frecuencias de barrido con las que cuenta el Osciloscopio Digital y de

la cual dependen las mediciones que se realizan con el mismo.

Para que este circuito trabaje de la manera deseada y con las características que nosotros

requerimos se programa con una palabra de control, la cual le indica el modo de trabajo del circuito

y además especifica como se deben de entender los datos que se programan para la generación

de los distintos factores de escala de tiempo.

Esta perilla a parte de Programar al Circuito Timer 8253 también deja en condiciones iniciales a

otra serie de Circuitos como lo son el C.I. 74LS193 (U14) a este circuito se le envía una señal a la

terminal del CLR (Pin 14) para que el contador inicie su cuenta en cero y pueda grabar los datos en

la memoria a partir de la Dirección 00.

Otro circuito al cual se le deja con ciertas condiciones es el C.I. 74LS73 el cual permite la escritura

de los datos en la memoria, y en forma automática pase al modo lectura de esos datos.

Modo Memoria

El modo Memoria es una herramienta que nos permite el estudio de señales no periódicas, es decir

señales que solo se producen un instante de tiempo y luego desaparecen.

En el modo memoria se leen los datos que fueron almacenados en la memoria de acceso aleatorio

6116 y se realiza este proceso una sola vez, porque solamente nos interesa ver el contenido de la

memoria en ese instante de tiempo, el programa se encarga de generar todas las señales

empleadas para que este proceso se lleve a cabo, las señales que se generan en este bloque son

las de la terminal CLR (Pin 14) del C.I. 74LS193 con la finalidad de dejar al contador en ceros y

poder leer la memoria desde la localidad 00, también se genera una señal de reloj para el mismo

contador con el cual generamos la cuenta de 0 a F y así poder leer los 16 datos que se grabaron

en la memoria.

El proceso de lectura de datos se realiza utilizando el Bus de Estado del Puerto Paralelo de la

Computadora, este bus cuenta con 5 bits de entrada de datos, los datos que se leen tienen una

longitud de 8 bits, por lo que se dividen en paquetes de 4 bits y así se envían a la computadora, en

el programa se unen los datos. Para poder representar los datos en formas de onda se utilizó la

herramienta Line de Visual Basic 6.0, con la ayuda de esta herramienta y una serie de

comparaciones se implementa la función de mostrar los resultados en formas de onda.

Modo Lectura

Llamamos Modo Lectura a la función que realiza el osciloscopio de estar continuamente

refrescando los datos de la memoria, esto con la finalidad de presentar los resultados del estudio

de señales periódicas, es decir de señales que se repiten indefinidamente en el tiempo.

En el modo lectura se realiza la misma operación que el modo memoria, pero esta función lleva

implícita una propiedad de programación que le permite realizar esa función cada cierto intervalo

de tiempo lo que da la impresión de que se leen directamente las señale, cuando lo que se está

haciendo es el mismo modo memoria pero constantemente y con intervalo de lectura de la

memoria.

La propiedad de programación que permite la repetición de este bloque del programa se

implementó con una herramienta denominada Timer, utilizando esta herramienta del lenguaje de

programación Visual Basic 6.0 se indicó el tiempo de repetición de ese bloque del programa,

siendo el tiempo el más grande cuando se analiza una señal lenta. Este tiempo de repetición

quedó en un ciclo de 2 segundos para las escalas de 5 mseg hacia abajo y un ciclo de repetición

de 6 segundos para las escalas de 10 mseg hacia arriba.

Botón Reset

La función de Reset se implementó por las necesidades que se tienen de realizar nuevas

mediciones sin necesidad de reiniciar el programa, ya que las formas de onda que capturaba el

osciloscopio se quedaban en la pantalla y si nos damos cuenta en los osciloscopios

convencionales esto no sucede, esta función no realiza ningún cambio de señal en la interfaz del

Osciloscopio Digital solamente desactiva varias funciones que se implementaron en el software y

que son herramientas que se necesitan desactivar para realizar nuevas mediciones.

Botón Salir

Este botón al igual que el anterior no realiza ninguna operación o cambio de señales en la interfaz

del Osciloscopio Digital, la única función que tiene es la de dar por terminada la sesión del

Programa y salir completamente del mismo.

Botón Regresa

Este botón permite regresar a la pantalla en la que el usuario escoge el modo de trabajo:

osciloscopio o simulación.

Los controles de la pantalla para el modo simulación son los siguientes:

• Caja de Texto

• Respuesta

• Reset

• Salir

• Regresa

Caja de Texto

En estas cajas se introduce el valor hexadecimal de secuencia de datos que queremos representar

en el dominio del tiempo.

Botón Respuesta

Este botón obtiene la representación en el dominio del tiempo de los datos que se introdujeron en

las cajas de texto.

Botón Reset

La función de este botón es limpiar la pantalla y las cajas de texto para poder realizar una nueva

simulación.

Botón Salir

La única función que tiene este botón es la de dar por terminada la sesión del programa.

Botón Regresa

Este botón permite regresar a la pantalla en la que el usuario escoge el modo de trabajo:

osciloscopio o simulación.

META 4

Para las pruebas del Osciloscopio Digital se verificó la secuencia de conteo de 8 bits para

diferentes palabras de disparo, además se comprobó el contenido de una memoria EEPROM.

Debido a que en ambos casos los resultados eran conocidos, pudimos comprobar que la

secuencia de información presentada en la pantalla, coincidía totalmente con las secuencias

esperadas, comprobándose de esta manera la correcta operación del Osciloscopio Digital.

A continuación se presenta el instructivo de operación del Osciloscopio Digital.

OSCILOSCOPIO DIGITAL

INSTRUCTIVO DE OPERACION

INTRODUCCION

Este instructivo constituye una guía para ser usada con el Osciloscopio Digital.

CARACTERISTICAS

Las características del Osciloscopio Digital son las siguientes:

• 8 canales de entrada

• Palabra de disparo para sincronizar lectura

• Modo Osciloscopio

• Modo de operación lectura (lectura permanente)

• Modo de operación memoria (una sola lectura)

• Modo de simulación

• Base de tiempo de 1 µseg–50 mseg

OPERACION

• Conectar el puerto paralelo de la computadora, al conector DB25 de la interfaz del

Osciloscopio Digital.

• Conectar la tierra del dispositivo bajo prueba a la tierra de la interfaz del Osciloscopio Digital.

• Conectar los 8 puntos de medición del dispositivo bajo prueba a los 8 terminales de entrada de

la interfaz del Osciloscopio Digital.

• Conectar la interfaz del Osciloscopio Digital a una fuente de 5 volts de corriente directa.

• Ejecutar el programa del Osciloscopio Digital.

• Conectar el sistema bajo prueba a su fuente de alimentación correspondiente.

• Al ejecutar el programa del Osciloscopio Digital aparece la pantalla de inicio y a continuación la

pantalla para seleccionar el modo de trabajo, en la que aparecen dos teclas “Osciloscopio” y

“Simulación”. La tecla “Osciloscopio“ se activa cuando queremos hacer mediciones de señales

en algún sistema digital. La tecla “Simulación” se activa cuando queremos conocer la

representación en el dominio del tiempo de una secuencia numérica conocida.

• Si se elige el modo Simulación estos son los pasos a seguir:

En las 16 cajas de texto que se encuentran a la derecha de la pantalla se introducen los 16

datos esperados, estos datos son números que van desde 00H hasta FFH.

Una vez que los datos fueron introducidos, se activa la tecla “Respuesta” y el usuario podrá

ver la información en el dominio del tiempo (pulsos).

Si se quiere hacer una nueva simulación se activa la tecla “Reset” y así el usuario podrá

volver a introducir datos en las cajas de texto y ver los resultados en la pantalla.

Si el usuario ya no quiere trabajar en el modo Simulador y quiere realizar mediciones de un

circuito se activa la tecla “Regresa” y se regresa a la pantalla que tiene las teclas

“Osciloscopio” y “Simulador”, activándose ahora la tecla “Osciloscopio”.

Si el usuario ya no piensa realizar ninguna simulación y tampoco realizar mediciones de

algún circuito, se activa la tecla “salir” y se da por terminado el uso del programa.

• Si se elige el modo Osciloscopio estos son los pasos a seguir:

En la sección Palabra de Disparo, se fija el dato que se usará para sincronizar el

Osciloscopio Digital con el circuito bajo prueba.

Activar la tecla “Preparar” para que la palabra de disparo seleccionada por el usuario sea

transferida a la interfaz del Osciloscopio Digital y la tecla “Aceptar” para que esta

información quede grabada en la interfaz del Osciloscopio Digital.

En la sección Base de Tiempo seleccionar el valor de la frecuencia de barrido a la que se

efectuará la captura de la información del circuito bajo prueba.

Definidas la palabra de disparo y la base de tiempo, se procede a escoger el modo de

operación del Osciloscopio Digital que son: Lectura y Memoria.

Cuando se elige el modo Memoria, se leen 16 datos a la frecuencia de barrido

seleccionada y se muestran en la pantalla, de estos datos el primero es la palabra de

disparo. En este modo, solo se lee la información una vez.

• Cuando se elige el modo lectura, el Osciloscopio Digital continuamente está repitiendo el

proceso del modo Memoria, usando siempre la palabra de disparo para sincronizarse con el

circuito bajo prueba.

• Si el usuario piensa realizar nuevas mediciones ya se en el modo Memoria o Lectura, se activa

la tecla “Reset” la cual dejará al sistema en condiciones de volver a seleccionar una palabra de

disparo, la frecuencia de barrido y el modo de operación del Osciloscopio Digital.

• Si el usuario ya no piensa realizar nuevas mediciones y desea salir del programa, se activa la

tecla “salir”.

NOTA: La primera vez que se usa el Osciloscopio Digital, aparecerán en la pantalla dos recuadros

de manejo de puertos (I/O Active X Communications Message), a los cuales se les tendrá que

activar la tecla “Aceptar”.

En la figura siguiente, se muestran las pantallas del Osciloscopio Digital.


IMPACTO

El beneficio que tiene este proyecto para la ESIME Culhuacan, es que al contar con el

Osciloscopio Digital podemos verificar los sistemas digitales desarrollados y las materias de

Computación V, Electrónica VI y Electrónica VII, ahorrando con este instrumento mucho tiempo a

estudiantes y profesores al tratar de encontrar las fallas en estos sistemas, ya que estos cuentan

con muchas señales que varían en secuencia y que son aperiódicas, por lo que no pueden medirse

con los osciloscopios de propósito general que tenemos en el laboratorio. Además la haber

desarrollado la tarjeta de la interfaz y el programa estamos en la posibilidad de transmitir estos

conocimientos a profesores y alumnos para que ellos mismos puedan desarrollar Osciloscopios

Digitales, lo cual redundará en una mejor calidad del proceso enseñanza-aprendizaje, además de

que se sentarán las bases para el desarrollo de otros instrumentos digitales virtuales.

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