Low Cost 17 Channel Logic Analyzer

Um die Pollin Tastatur näher zu untersuchen, werde ich früher oder später einen Logic- und Protocol- Analyser brauchen. Leider habe ich keinen und auch nicht das Geld um mir einen zu kaufen. Eine fast kostenlose Lösung ist die Verwendung eines alten PCs mit LPT-Drucker-Port. Hierzu habe ich ein sehr interessantes Projekt gefunden, was fast keine Wünsche mehr offen lässt. Die Signale werden unmittelbar an den EPP/ECP Port angeschlossen.

• Digital Oscilloscope / Logic Analyzer with up to 17 input lines
• Uses the parallel (printer) port for input.
• While Logic Analyzers normally are very expensive, this one is for zero cost
• Written in speed optimized C++ to get the maximum possible sample rates
• The program is a stand alone single EXE file which neither needs any additional DLLs nor any framework. It runs out of the box
• Runs on all Windows platforms (95, 98, ME, NT, 2000, XP, 2003, Vista, 2008, Windows 7, 2008 R2)
• Runs on 32 Bit Windows and 64 Bit Windows
• When first run, installs a driver to access hardware IO ports on all NT platforms
• Plays a sound via PC speaker to prove that the driver works correctly
• Shows the actual state of the input lines life in the LED's of the GUI
• Captures up to 500.000 samples / second (depending on your hardware and OS)
• Captures to memory (rather than disk) for maximum speed
• Capturing runs always with the maximum frequency that the hardware allows
• Memory saving capture technology stores only the changes of the input lines rather than storing all lines with each sample that is taken
• The capture process is independent of data analyzing so you can try various settings to display the captured data in the best way
• The analyzer generates coloured oscilloscope diagrams with a raster grid
• The output is written into an HTML file and one or multiple GIF files
• So the analyzer results can easily be shared with other people who must not install any program to view a proprietary binary format
• You can write an individual heading into each analyzer output to distinguish them later in a multitude of files
• When analyzing data, you can choose to delete old analyzer output or keep the old files
• The time axis shows absolute or relative time with microsecond precision (Performance Counter)
• Automatic detection of inactive input lines shows only the channels that have activity
• Automatic detection of idle time cuts out long phases of inactivity
• Automatic detection of input frequency chooses the adequate raster unit like on a real oscilloscope (10 µs, 20 µs, 25 µs, 50 µs, 100 µs, etc..)
• Automatic detection of context switches of the operating system
• Decoded serial data (Start Bit, Parity, Acknowledge, Stop Bit) and the Byte that they represent may be printed into the diagrams and/or printed to HTML where it can be copied to the clipboard.
• Decoded serial data (Start Bit, Parity, Acknowledge, Stop Bit) and the Byte that they represent is written into the diagram
• Very cleanly written source code with a proper error handling and plenty of comments 

Der Protokoll Analyser :

• I²C Bus, SMBus, ModBus
• PS/2 Bus
• SPI Bus
• Asynchronous (RS232, RS422, RS485)
• Infrared Remote Controls
• Smartcards

Baugleiche Net Box von ZUUM

Die Net Box die Pollin zur Zeit für einen knappen Euro verramscht ist baugleich mit der Net Box von ZUUM. Hier sieht man auch die deutsche Tastenbelegung.

Hardware:

• Internet-Zugangs-Box zum Anschluß an das TV Gerät über Euro-Scart /AV oder Composite Steckverbinder, mit Infrarot Tastatur.

Internet-Terminal-Einheit

• Schneller STPC eingebetteter PC Mikrocontroller @ 66MHz
• Bild im Bild, High End Video Encoder
• DRAM Arbeitsspeicher 4MB oder 8MB
• Flash nichtflüchtiger Speicher 8MB
• ESSAudio Drive Audio Prozessor
• I/O Signal für SCART Kontrolle
• V.90 Modem 56.000K/s
• Paralleler Druckeranschluss mit Micro Ribbon Steckverbinder.
• ISO 7816 Smart Card Anschluß
• 1.2Kbps IR schnurlose Tastatur.
• TV Norm: PAL B/G
• Mikrofon

Anschlüsse

• 2 x Euro-Scart AV (Kabel ist im Lieferumfang enthalten). TV und AUX
• RJ11 analoger Modemanschluß, 1,8 m langes Kabel ist im Lieferumfang enthalten).
• Steckernetzteil DC3,3 V
• Smart Card Slot seitlich
• IR Sensor an der Frontseite

Software:

• Browser und Betriebssystem
• Linux Betriebssystem 2.2
• Deutsch; HTML 3.2 kompatibel
• Full Frames Unterstützung
• Favoriten- / Lesezeichenverwaltung
• Sicherheit: Secure Socket Layer (SSL 3.0) und öffentlicher Schlüssel
• Client und Server Seite Authorisierungsmöglichkeit
  X.509 Zertifikate
• JavaScript 1.2;
• Treiber für Canon Drucker
• Inline Bilder (GIF, JPEG, XBM und bewegte GIF)
  Audio Player (WAV, AU)
• Chat Program

E-mail Client und Webmail:

• Text-Eingabe, Sprachaufnahme zum direkten Versand der Sprachmeldung.
• Bild Grabber des TV/AUX Bildes.
• Standard Internet Protokolle (POP3, IMAP4 und SMTP)
• Offline Editieren und Lesen
• Multimedia Anhänge:
  Bis zu 4 verschiedene email Anschriften können mit Webmail verwaltet werden.
• Suchfunktion für Internet Adressen.
• Ausgabe auf Cannon kompatible Tintenstrahl-Drucker
• Verzeichnisse

Zusatzfunktionen:

• Anrufbeantworter
• TV Programmzeitschrift mit Zusatzinformationen in Bild und Text.
• SMS Web Service

Netzwerkanschlüsse:

• ISP voreingestellt;
• TCP/IP (Protokollpaket zur Datenübertragung im Internet.) PPP Einwahl
• PAP und CHAP Benutzerindentifikations-Protokolle. HTTP Proxy Server Support. Änderung der Dialupeinstellungen per Serverupdate (Flash);
• Fernupdate der Software

Net Box Tastatur

Ohne das ich es wusste hatte ich schon vor einiger Zeit eine NETBOX Tastatur bei Pollin gekauft, weil ich mir eine Tastatur für einen ZX81 selber zusammen basteln wollte. Ich hatte die Hoffnung, dass die Tasten dieser Tastatur Drucktaster sind, die man einzeln auslöten kann. Leider ist dies jedoch nicht der Fall.
Die Tastatur SWK-8650 hat zwar mechanische Tasten mit einem angenehmen Druckpunkt. Die Kontakte sind jedoch auf einer Gummi-Noppen-Matte die einen Kontakt auf einem Flexboard schließen.

Das Flexboard wird an einer einseitigen Hart-Papier-Platine kontaktiert auf dem sich der Keyboard-Controller, ein Quarz ein paar Kondensatoren, Widerstände, 2 Transistoren und eine IR-Sende-Diode befinden. Die Tastatur wird über zwei AA-Zellen mit Strom versorgt. Die Batterien waren in der Tastatur die ich von Pollin bekommen hatte noch eingelegt und durch das hohe alter schon ausgelaufen.

Bei dem Keyboard-Controller handelt es sich um einen TEMIC MARC4 TFK041-M44C510D 4Bit Microcontroller in einem SSO44 Gehäuse der mit 4.9152 MHz getaktet wird. Neben 256 x 4Bit RAM, 4KB ROM, 1KB Test-ROM, verfügt dieser Controller über 34 I/O Pins, 10 externe und 4 interne Interrupt-Quellen, 2 8Bit Timer/Counter und einen Watchdog. Er kann mit einer Versorgungsspannung zwischen 1.8V - 6.2V betrieben werden und besitzt einen Sleep-Modus in dem er nur 1uA Strom verbraucht.

Sehr interessant ist, dass er in einer speziellen High-Level Programmiersprache programmiert wird: qFORTH. Hierfür gibt es einen qFORTH Compiler als PC Entwicklungsumgebung. Da der Controller leider kein Flash als ROM besitzt kann man ihn nicht umprogrammieren.

[UPDATE 01.12.2013] Nach dem Durchmessen des Flexboards ergibt sich die folgende Tastatur-Matrix:

Net Box von Pollin

Schon seit längerer Zeit bietet der Elektronik-Verwerter Pollin ein Net-Box-Gehäuse mit "innenleben" in seinem Versandhandel an. Bei diesen Geräte handelt es sich um Net-Boxen der Firma NetGem die zum Betrieb an einen Fernseher vorgesehen waren. Die Netbox wird über ein Scart-Kabel mit dem Fernseher verbunden. Über eine Tastatur oder Fernbedienung können nun eMails und Internet-Seiten aufgerufen werden. Die Verbindung zum Internet wird durch ein Analog oder ISDN Modem hergestellt.

In der Net-Box arbeitet ein Embedded PC auf Basis eines 486er mit 66 MHz. 8 MB RAM und 8 MB Flash-Disk genügen einer speziell an diese Platform angepassten Linux-Version, um eine einfaches, graphisches User-Interface mit Webbrowser abzubilden.
Pollin bietet nicht ohne Grund nur das Gehäuse zum Kauf an, und empfiehlt die Elektronik nur für Bastler. Es wird keine Funktion der Elektronik garantiert. Für einen Preis von 1,95 Euro (bzw. 1,45 ab 2 Stück) kann man hier nicht viel falsch machen.

Die Infra-Rot Tastatur gibt es für 0,75 Euro. Da ich sowieso ein paar PC Bauteile bestellen wollte, habe ich mir ein gleich ein paar Geräte mitbestellt.

Hier eine kurze Aufstellung der verbauten Komponenten:

• STPCC0166BTC3 - STMicrosystems STPC Prozessor (wird vom Embedded-Linux als Cyrix486DX mit 66 MHz erkannt). Dies ist ein System-On-Chip mit Floating Point Unit, DRAM-Controller, Schnittstellen, RTC, Watchdog, Power-Managment usw.
• 4 x GM71V18163CT6 - 8 MB RAM
• MSystems MD2810 DiskOnChip (DOC) mit 8 MB Flash-Speicher
• ESS1869 Sound-Chip
• ORCA OR2T04A-4 T144 Field-Programmable-Gate-Array (FPGA)
• Lucent DPV90DX - V90 Analog Modem
• Lucent 1034C - Modem Support Chip
  
  
• 2 x Samsung K6E0808V1E-TC15 - 32K x 8 Bit CMOS Static RAM (für Modem)
• Philips 8002C-JS262 - Programmable High Frequency Oszillator (1 - 125 MHz)
• Micronas VPX3226E-A1 - Video Pixel Decoder for WebTV
• MIL6427CS - 75W Quad Video Cable Drivers and Filters
• MAX662 - DC-DC Converter for 12V Flash-Memory Programming Voltage
• 74HC4053D - Triple 2-Channel Analog Multiplexer/Demultiplexer
• LM358M - Low Power Dual Operational Amplifier
• 1674EUA- DC-DC StepUp Converter
• 2 Scart Buchsen
• 3 LEDs (rot, grün, gelb)
• 4 x Quarz (20.250, 14J31, 14.280, 29.4912)
• Mini-LPT-Printer-Port
• AMP 16 Pol Smart-Card Reader
• TK19-TSOP1136 Infra-Rot Interface (für IR-Tastatur und IR-Fernbedienung)
• Microphone
• Klinkenbuchse für ein Netzteil das für 3,3 Volt mit 3 Ampere ausgelegt ist (= 10 Watt)
• Schwarzes Kunststoff-Gehäuse (235mm x 160mm x 37 mm)

Sollte man in der Lage sein, selbst Programme auf diese Hardware zu entwickeln, hat man einen unvorstellbar günstigen Mini-PC auf Linux-Basis. Mit nur 10 Watt lassen sich damit sehr interessante Projekte in Angriff nehmen, für die man sonst einen Arduino oder Rasberry-Pi verwenden würde. Ob dies überhaupt möglich ist, wird sich in den nächsten Tagen herausstellen. Eine solches System für nur 2,30 Euro (NetBox 1,45 Euro + Keyboard 0,75 Euro) wird man so schnell nirgend wo anders finden.

Ich bin natürlich nicht der erste der auf die Idee gekommen ist, mehr aus der alten Net-Box zu machen. Im Internet findet man eine ganze Reihe interessanter Diskussionsbeträge von anderen Bastlern die schon ihre Erfahrung mit diesem Gerät gesammelt haben:

• Pollin Net Box - Microcontroller.net
• NetBox von Pollin - Hive-Projekt
• ZUUM Netbox
• Neues Spielzeug von Pollin - VDR-Portal