Sigrok: Tu Laboratorio de Medición Abierto

En el vasto universo del hardware de código abierto y la electrónica, herramientas que faciliten la interacción con dispositivos de medición son invaluablemente apreciadas. Aquí es donde entra Sigrok, una suite de software libre que se ha consolidado como una solución robusta y flexible para trabajar con una amplia gama de instrumentos de prueba y medición, como analizadores lógicos, osciloscopios, y multímetros. Su filosofía de código abierto permite a ingenieros, estudiantes y entusiastas explorar y visualizar datos de sus dispositivos de una manera sin precedentes, democratizando el acceso a capacidades de laboratorio avanzadas.

Sigrok no es una aplicación única, sino un conjunto modular de proyectos que trabajan en conjunto para ofrecer una experiencia completa. Desde bibliotecas de bajo nivel que se comunican directamente con el hardware hasta interfaces gráficas de usuario intuitivas, Sigrok abarca todo el espectro necesario para la adquisición, decodificación y visualización de señales. Su diseño modular garantiza que los usuarios puedan elegir y combinar los componentes según sus necesidades específicas, lo que lo convierte en una herramienta adaptable para proyectos de diversa complejidad.

¿Qué es Sigrok y para qué sirve?

Sigrok es un proyecto de software libre que proporciona controladores, interfaces de usuario y herramientas para una gran variedad de dispositivos de prueba y medición. Su objetivo principal es permitir a los usuarios interactuar con hardware como analizadores lógicos, osciloscopios, generadores de señales y multímetros, sin estar atados a software propietario o específico del fabricante. Esto se logra mediante una arquitectura bien definida que separa la comunicación con el hardware de la decodificación de protocolos y la visualización de datos.

Las principales funciones que Sigrok habilita incluyen:

• Adquisición de Datos: Conecta y captura señales de diversos dispositivos de forma eficiente.
• Decodificación de Protocolos: Analiza y decodifica protocolos de comunicación como SPI, I2C, UART, USB, entre muchos otros, transformando datos crudos en información legible.
• Visualización de Señales: Ofrece interfaces gráficas para visualizar las señales capturadas en el tiempo, permitiendo un análisis detallado.
• Automatización: A través de su interfaz de línea de comandos, permite integrar la adquisición y el análisis de datos en scripts y flujos de trabajo automatizados.

La flexibilidad y la naturaleza de código abierto de Sigrok lo hacen ideal para la investigación y el desarrollo, la educación y el hobby, proporcionando una alternativa potente y personalizable a las soluciones comerciales.

Componentes Clave del Ecosistema Sigrok

El ecosistema Sigrok está compuesto por varios subproyectos, cada uno con una función específica. Comprender estos componentes es fundamental para aprovechar al máximo las capacidades de la suite:

• libserialport: Es una biblioteca multiplataforma que proporciona una API sencilla para acceder a puertos serie. Aunque no es exclusiva de Sigrok, es un componente fundamental para la comunicación con muchos dispositivos que utilizan interfaces serie.
• libsigrok: Esta es la biblioteca central de Sigrok. Contiene los controladores para los dispositivos de hardware compatibles y gestiona la comunicación con ellos. Es la columna vertebral que permite a Sigrok interactuar con tu analizador lógico o tu osciloscopio.
• libsigrokdecode: Una biblioteca crucial para la inteligencia de Sigrok. Contiene una gran cantidad de decodificadores de protocolos que toman los datos crudos capturados por libsigrok y los transforman en información significativa, como paquetes SPI o mensajes UART.
• sigrok-cli: La interfaz de línea de comandos de Sigrok. Permite a los usuarios interactuar con los dispositivos, adquirir datos y decodificar protocolos directamente desde la terminal. Es extremadamente útil para la automatización y para usuarios avanzados que prefieren scripts.
• PulseView: La interfaz gráfica de usuario (GUI) más popular de Sigrok. PulseView proporciona una representación visual intuitiva de las señales capturadas, permitiendo la navegación, el zoom y la aplicación de decodificadores de protocolo de manera interactiva. Es ideal para el análisis visual y la depuración.
• SmuView: Otro proyecto de interfaz gráfica, SmuView, se enfoca en dispositivos de unidad de fuente de medición (SMU). Permite visualizar y controlar SMUs, que son instrumentos que pueden actuar tanto como fuentes de voltaje/corriente como medidores.

Compatibilidad y Plataformas Soportadas

Una de las grandes ventajas de Sigrok es su amplia compatibilidad con diferentes sistemas operativos. Si bien su fortaleza se encuentra en Linux, también ofrece soporte para otras plataformas populares:

• Linux: Es la plataforma principal y donde Sigrok ofrece la mayor flexibilidad y rendimiento. La mayoría de las opciones de instalación y compilación están optimizadas para diversas distribuciones Linux.
• Windows: Se proporcionan binarios y soporte, aunque la experiencia de instalación puede variar.
• Mac OS X: También se ofrecen binarios DMG, generalmente para versiones recientes del sistema operativo.
• FreeBSD y OpenBSD: Existe soporte para estos sistemas operativos tipo Unix.
• Android: Aunque históricamente ha habido binarios APK, el soporte está limitado debido a la disponibilidad de recursos del proyecto. Si hay interés y contribuciones, podría mejorar.

Métodos de Instalación de Sigrok en Linux

La instalación de Sigrok en Linux ofrece varias opciones, desde la conveniencia de los paquetes precompilados hasta la flexibilidad de la compilación desde el código fuente.

1. Uso de Snaps (para Ubuntu y distribuciones compatibles)

Los Snaps son paquetes de aplicaciones con todas sus dependencias incluidas, lo que facilita su ejecución en diversas distribuciones Linux. Se actualizan automáticamente y ofrecen una gestión de versiones robusta. Para instalar Sigrok vía Snap en Ubuntu, primero asegúrate de que Snap esté habilitado (normalmente lo está en versiones recientes de Ubuntu):

sudo snap install sigrok

Este método es generalmente el más sencillo para usuarios de Ubuntu que desean una instalación rápida y funcional.

2. Paquetes de Distribución

Muchas distribuciones Linux incluyen paquetes de Sigrok en sus repositorios oficiales. Esta es una opción conveniente, aunque los paquetes pueden no ser siempre las versiones más recientes. Puedes buscar los paquetes de Sigrok (por ejemplo, pulseview o sigrok-cli) usando el gestor de paquetes de tu distribución:

• Debian/Ubuntu/Mint:sudo apt-get install pulseview sigrok-cli
• Fedora:sudo dnf install pulseview sigrok-cli
• Arch Linux:sudo pacman -S pulseview sigrok-cli

Si necesitas la última versión o funciones no presentes en los paquetes de tu distribución, considera otras opciones.

3. Binarios AppImage

Los AppImages son una excelente alternativa para ejecutar Sigrok en distribuciones Linux relativamente recientes (Ubuntu 16.04 LTS o posterior). Son archivos autocontenidos que no requieren instalación tradicional. Puedes descargar los AppImages de PulseView o sigrok-cli desde el sitio web oficial de Sigrok.

Una vez descargado, por ejemplo, PulseView-NIGHTLY-x86_64.AppImage, hazlo ejecutable y lánzalo:

chmod u+x PulseView-NIGHTLY-x86_64.AppImage ./PulseView-NIGHTLY-x86_64.AppImage

Recuerda que para acceder a dispositivos USB o serie, es posible que necesites instalar las reglas udev de libsigrok. Esto se detalla más adelante.

4. Compilación desde el Código Fuente (Recomendado para Usuarios Avanzados)

Compilar Sigrok desde el código fuente te asegura tener la última versión y la máxima personalización. El método más conveniente es usar el script sigrok-cross-linux, aunque también puedes compilar cada subproyecto manualmente.

Compilación con el Script sigrok-cross-linux

Este script simplifica enormemente el proceso, descargando y compilando todos los subproyectos necesarios. Asegúrate de tener las dependencias de construcción instaladas (consulta la lista de requisitos de construcción de Sigrok para tu distribución).

git clone git://sigrok.org/sigrok-util cd sigrok-util/cross-compile/linux ./sigrok-cross-linux

El script descargará las versiones actuales de Git de todos los subproyectos de Sigrok y los instalará en $HOME/sr. Puedes usar estos archivos configurando variables de entorno como LD_LIBRARY_PATH.

Compilación Manual de Subproyectos

Si prefieres un control más granular, puedes compilar cada subproyecto individualmente. Asegúrate de instalar todas las dependencias de construcción necesarias para cada uno. Aquí se muestran ejemplos para Debian/Ubuntu/Mint, Fedora y Arch Linux.

libserialport

Requisitos:

• Debian/Ubuntu/Mint:sudo apt-get install git-core gcc make autoconf automake libtool
• Fedora:sudo yum install git-core gcc make autoconf automake libtool
• Arch:sudo pacman -S git gcc make autoconf automake libtool

Construcción:

git clone git://sigrok.org/libserialport cd libserialport ./autogen.sh ./configure make sudo make install

libsigrok

Requisitos:

• Debian/Ubuntu/Mint:sudo apt-get install git-core gcc g++ make autoconf autoconf-archive automake libtool pkg-config libglib2.0-dev libglibmm-2.4-dev libzip-dev libusb-1.0-0-dev libftdi1-dev libieee1284-3-dev libvisa-dev nettle-dev libavahi-client-dev libhidapi-dev check doxygen python3-numpy python3-dev python-gi-dev python3-setuptools-git swig default-jdk
• Fedora (18-23):sudo yum install git gcc make autoconf autoconf-archive automake libtool pkgconfig glib2-devel libzip-devel libusb1-devel libftdi-devel libieee1284-devel nettle-devel hidapi-devel check-devel doxygen (Para C++: gcc-c++ glibmm24-devel; Para Python: python-devel numpy pygobject3-devel swig; Fedora 23: redhat-rpm-config libusbx-devel)
• Arch:sudo pacman -S git gcc make autoconf autoconf-archive automake libtool pkg-config glib2 glibmm libzip libusb libftdi libieee1284 nettle hidapi check doxygen python-numpy python-setuptools swig jdk8-openjdk

Construcción:

git clone git://sigrok.org/libsigrok cd libsigrok ./autogen.sh ./configure make sudo make install

libsigrokdecode

Requisitos:

• Debian/Ubuntu/Mint:sudo apt-get install git-core gcc make autoconf automake libtool pkg-config libglib2.0-dev python3-dev
• Fedora (18, 19, 20):sudo yum install git gcc make autoconf automake libtool pkgconfig glib2-devel python3-devel check-devel
• Arch:sudo pacman -S git gcc make autoconf automake libtool pkgconfig glib2 python check

Construcción:

git clone git://sigrok.org/libsigrokdecode cd libsigrokdecode ./autogen.sh ./configure make sudo make install

sigrok-cli

Requisitos:

• Debian/Ubuntu/Mint:sudo apt-get install git-core gcc make autoconf automake libtool pkg-config libglib2.0-dev
• Fedora (18, 19):sudo yum install git gcc make autoconf automake libtool pkgconfig glib2-devel
• OpenSuse:sudo zypper install git gcc make autoconf automake libtool pkgconfig glib2-devel
• Arch:sudo pacman -S git gcc make autoconf automake libtool pkgconfig glib2

Construcción:

git clone git://sigrok.org/sigrok-cli cd sigrok-cli ./autogen.sh ./configure make sudo make install

PulseView

Requisitos:

• Debian/Ubuntu/Mint:sudo apt-get install git-core g++ make cmake libtool pkg-config libglib2.0-dev libboost-test-dev libboost-serialization-dev libboost-filesystem-dev libboost-system-dev libqt5svg5-dev qtbase5-dev qttools5-dev qttools5-dev-tools
• Fedora (18, 19, 23, 27):sudo yum install git gcc cmake libtool pkgconfig glib2-devel boost-devel qt5-devel
• Arch:sudo pacman -S git gcc make cmake libtool pkgconfig glib2 boost qt5 qt5-base qt5-svg

Construcción:

git clone git://sigrok.org/pulseview cd pulseview cmake . make sudo make install

SmuView

Requisitos:

• Debian/Ubuntu/Mint:sudo apt-get install git-core g++ make cmake libtool pkg-config libglib2.0-dev libboost-dev python3-dev libqt5svg5-dev qtbase5-dev libqwt-qt5-dev
• Fedora (18, 19, 23, 27, 32):sudo yum install git gcc cmake libtool pkgconfig glib2-devel boost-devel python3-devel qt5-qtbase-devel qt5-qtsvg-devel qwt-qt5-devel
• Arch:sudo pacman -S git gcc make cmake libtool pkgconfig glib2 boost python qt5 qt5-base qt5-svg qwt

Construcción:

git clone https://github.com/knarfS/smuview cd smuview mkdir build cd build cmake ../ make sudo make install

5. Descarga de Tarballs y Binarios Precompilados

Para aquellos que buscan versiones estables o binarios específicos para otras plataformas, Sigrok ofrece descargas directas:

• Tarballs de Lanzamiento: Versiones estables de los subproyectos están disponibles en el directorio de descargas de sigrok.org.
• Binarios AppImage (Linux): Además de los nightly builds mencionados, también hay AppImages de lanzamiento.
• Binarios Nightly: Versiones diarias de desarrollo (menos estables pero con las últimas características) están disponibles para Linux (AppImage) y Mac OS X (DMG).
• Paquetes de Distribución: Ver sección anterior.
• Windows y Mac OS X: Binarios precompilados (DMG para Mac OS X) se ofrecen para estas plataformas, facilitando la instalación sin necesidad de compilación.

Es importante revisar la sección de descargas en el sitio web oficial para obtener los enlaces más actualizados y las instrucciones específicas para cada plataforma.

Consideraciones para el Acceso a Dispositivos y Solución de Problemas

A menudo, el mayor desafío al usar Sigrok no es la instalación del software en sí, sino configurar el sistema para que las aplicaciones puedan comunicarse con el hardware. Aquí hay algunas consideraciones y soluciones comunes:

Acceso a Dispositivos USB / Serie

Para que Sigrok (y sus aplicaciones como PulseView) pueda acceder a dispositivos USB o serie, es crucial que el usuario tenga los permisos adecuados. Esto se logra generalmente instalando las reglas udev de libsigrok. Estas reglas permiten a los usuarios sin privilegios de root acceder a los dispositivos. Después de instalar las reglas (a menudo vienen con los paquetes de libsigrok o se encuentran en el código fuente), debes recargarlas:

sudo udevadm control --reload-rules && sudo udevadm trigger

Luego, desconecta y vuelve a conectar tu dispositivo. Si el problema persiste, verifica que tu usuario pertenezca al grupo adecuado (ej. dialout para puertos serie, plugdev o usb para dispositivos USB, dependiendo de la distribución).

Problemas Comunes de Compilación y Ejecución

Aunque la compilación manual ofrece gran control, puede dar lugar a errores si no se cumplen todos los requisitos. Algunos problemas frecuentes incluyen:

• Cannot open shared object file: No such file or directory: Este error indica que una biblioteca necesaria no se encuentra en las rutas de búsqueda del sistema. Asegúrate de que todas las dependencias estén instaladas y que las rutas de las bibliotecas de Sigrok (si compilaste a un directorio no estándar como $HOME/sr) estén en LD_LIBRARY_PATH.
• Required library not found: Similar al anterior, pero ocurre durante la configuración o compilación. Significa que falta una biblioteca de desarrollo (un paquete -dev o -devel en tu distribución). Revisa la lista de requisitos de construcción para tu subproyecto y distribución específicos.
• TEST FAILED: .../lib/python2.7/site-packages/ does NOT support .pth files: Este error es específico de la instalación de módulos Python y puede ocurrir si la versión de Python o su configuración no son las esperadas. A menudo, actualizar setuptools o usar un entorno virtual puede resolverlo.

Preguntas Frecuentes (FAQ)

P: ¿Es Sigrok compatible con mi dispositivo X?

R: Sigrok es compatible con una amplia y creciente lista de dispositivos. La mejor manera de verificar la compatibilidad es consultar la lista oficial de hardware soportado en la wiki de Sigrok. Si tu dispositivo no aparece, podrías considerar contribuir con un nuevo controlador o buscar alternativas en la comunidad.

P: ¿Necesito conocimientos de programación para usar Sigrok?

R: No necesariamente. Si utilizas las versiones precompiladas de PulseView o sigrok-cli (especialmente los AppImages o paquetes de distribución), la experiencia es similar a la de cualquier otra aplicación. Sin embargo, para la compilación desde el código fuente o la depuración avanzada, tener conocimientos básicos de línea de comandos y conceptos de desarrollo es beneficioso.

P: ¿Cómo puedo contribuir al proyecto Sigrok?

R: El proyecto Sigrok es de código abierto y siempre agradece las contribuciones. Puedes ayudar de varias maneras: informando errores, mejorando la documentación, desarrollando nuevos controladores o decodificadores de protocolo, o incluso probando nuevas versiones y proporcionando retroalimentación. Visita el sitio web oficial para más detalles sobre cómo involucrarte.

P: ¿Qué diferencia hay entre PulseView y sigrok-cli?

R: La principal diferencia radica en su interfaz y propósito. PulseView es una aplicación con interfaz gráfica (GUI) diseñada para la visualización interactiva y el análisis de señales, ideal para una depuración visual. sigrok-cli es una herramienta de línea de comandos (CLI) que permite la automatización, la adquisición de datos sin interfaz gráfica y la integración en scripts, siendo preferida por usuarios avanzados o para tareas repetitivas.

P: ¿Qué son las reglas udev y por qué las necesito?

R: Las reglas udev son archivos de configuración en Linux que definen cómo el sistema maneja eventos de dispositivos (como la conexión de un dispositivo USB). Las reglas udev de Sigrok son necesarias para otorgar a los usuarios permisos para acceder a los dispositivos de medición sin tener que ejecutar Sigrok como root, lo cual es una buena práctica de seguridad. Sin ellas, podrías encontrarte con errores de permisos al intentar conectar tu hardware.

Conclusión

Sigrok representa un pilar fundamental en el mundo del hardware de código abierto, ofreciendo una suite de herramientas potente y flexible para la interacción con dispositivos de prueba y medición. Ya sea que seas un estudiante que explora la electrónica, un ingeniero desarrollando nuevos productos, o un entusiasta que busca comprender mejor las señales digitales, Sigrok proporciona las capacidades necesarias para llevar tus proyectos al siguiente nivel. Con sus diversas opciones de instalación, una comunidad activa y un desarrollo continuo, Sigrok es una inversión valiosa para cualquier laboratorio o banco de trabajo digital.

Adoptar Sigrok es adoptar la libertad y el control sobre tus herramientas de medición, abriendo la puerta a un mundo de posibilidades en la depuración y el análisis de hardware.

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