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逻辑剖析仪在通讯协议剖析上的使用

在科技时代里越来越多的电子装置出现,也越来越多的装置电子化,而在这些许许多多的装置就会需要相互沟通与控制以及传递讯息与数据等,

  在科技年代里越来越多的电子设备呈现,也越来越多的设备电子化,而在这些许许多多的设备就会需求彼此交流与操控以及传递消息与数据等,因而这些设备成了彼此关系或是主从关系。所以这些设备之间就会有传递数据或相互操控的需求,那就有必要有一相同的通讯协议,才干保证数据传输的正确性。为了让通讯协议简略化以及快速化,也由于串行式信号传输才干够到达简略化以及快速化的意图,通讯协议的演进简直都朝串行式的通讯协议来开展。例如传统的硬盘或光盘的传输界面都是以P-ATA(ParallelATA)为传输界面,现在大部分都现已改用S-ATA(SerialATA)。又如核算机界面卡的PCI界面,也开端会进入PCIExpress。

  而不同类型的设备也衍生出不同的通讯协议(Protocol)。在PC与外围的运用,常见的有USB、PS2、1394、UART…。在其它电路之间的则有I2C、SPI…。车用常见的有CANBus及LINBus。这些许许多多的通讯协议也会衍生出一些变异的通讯协议出来。可是这么多的通讯协议在开发与测验修理的时分最大的问题是什么呢?是怎么正确的撷取想要观看的波形以及将波形转换成较为人性化的表明方法。

  咱们先谈谈什么叫做较为人性化的表明方法呢?咱们以RS232波形为例,运用示波器逻辑剖析仪等通用仪器量测到的波形。

  当您运用示波器或逻辑剖析仪量测到上面这些波形时,对您的开发或是修理其实帮不了什么忙。因而开发者或是修理人员有必要凭借特别通讯协议的剖析仪,例如RS232剖析仪、USB剖析仪、CANBus剖析仪…等等,来剖析通讯协议的内容,这些通讯协议内容才会包括对运用者有协助的消息。可是这些专属的通讯协议剖析仪一般市价不蜚,且一般只能剖析单一种通讯协议,因而示波器与逻辑剖析仪开端陆陆续续呈现许多串行通讯协议的剖析才干。

通用仪器的演进

  前期的示波器与逻辑剖析仪的内部不是没有操作系统,便是自行开发的一套操作系统,所以运用者界面的开发的难度就比较高,一台仪器的研制进程都是适当久。现在PC-Based的仪器现已适当遍及,连StandAlone的仪器内部也逐渐运用工业核算机(IPC)来替代,运用操作系统不是Windows便是Linux。所以这些仪器的运用者界面的开发变得十分简略,就好像在写PC上的软件一般,没有两样。并且由于PC的运算功用强壮,这类仪器也会把需求很多运算或贮存的作业交给PC来做,真实仪器的部份就只需处理仪器该做的作业,杂乱与琐碎的事统统交给PC来处理。PC-Based的仪器或是运用IPC的仪器就可以将其收集到的波形传送到PC,再由PC上的软件加以剖析,一切这些常用的通讯协议就可以逐个的被剖析出来显现在画面上,让运用者简略阅览。因而这类运用PC的仪器不再仅仅单纯的显现波形的仪器罢了。举凡通讯协议剖析、频域剖析(FFT)、电源剖析、温度剖析、形象剖析等等数不完的剖析,都可经由PC上的软件得到处理。以往客户有必要按照业者供给的二次开发界面(SDK)来获得波形,再自行开发一套软件来剖析这些波形数据。现在只需是商场被很多运用的技能,很快就有业者将剖析程序给写出来,运用者就不需求再花费时刻来编撰这些剖析程序。因而传统的示波器及逻辑剖析仪不再仅仅一般的波形显现仪器,而是功用越来越强壮的剖析仪器。

逻辑剖析仪的趋势

  逻辑剖析仪一直以来让人觉得生疏或实用性不高的刻板形象,首要是由于逻辑剖析仪的高价位与运用杂乱度。所以一般的工程师在除错时,大部分都仰赖示波器来处理问题。现在逻辑剖析仪越来越遍及,价格越来越低,且操作环境也拜PC之赐变得更简略,因而运用率也越来越高。何况在这数字化的年代里,数字电路不再是示波器就可以处理一切问题。由于数字电路一般都是有适当多的测验点需求一起量测,光靠示波器是不够用的,逻辑剖析仪的多信道特性正好可以处理这个问题。

  前面几节说到的通讯协议剖析或其它剖析,咱们统称为波形材料后处理,而这节咱们要说到的是通讯协议的触发功用。以往逻辑剖析仪总是在着重采样率、通道数与贮存深度等问题,可是在串行信号挂帅的环境里,逻辑剖析仪也开端着重供给通讯协议触发的功用,藉以提高逻辑剖析仪的价值与实用性。

  通讯协议剖析与通讯协议触发两者之间有何不同呢?前面说到通讯协议剖析便是所谓的通讯协议的后处理,也便是将逻辑剖析仪收集到一切波形数据加以转换成通讯协议的数据。换句话说,你或许恣意收集一段电路运作时的波形,或是运用触发设定来收集该触发信号产生的一起所产生的波形。可是这样收集到的波形一般都不是你除错时真实想要看到的波形。如果能运用通讯协议的触发,将通讯协议的数值设定成触发参数,逻辑剖析仪就可以十分精确的收集到真实事情产生其时的波形,再合作后处理将数值显现出来,才干到达事半功倍的作用。因而有通讯协议后处理的逻辑剖析仪,最好能有通讯协议触发设定的功用。

逻辑剖析仪串行剖析实例

  接下来咱们来实作一个事例。假定咱们规划了一个电路,他是运用I2C通讯协议来操控某些设备,可是每次这个I2C操控信号在送出一串数据为”ABCDE”字符串后,就会形成电路作业不正常。首要咱们可以将逻辑剖析仪的某两个通道接到I2C的SCK与SDA的接脚上,再接上一些需求观测的操控信号上。再来咱们将I2C这两个信道的显现方法由波形方法改成I2CBus的通讯协议剖析方法。最终,咱们再设定I2C的触发参数”ABCDE”字符串。这样就可以收集到真实的问题点了。

定论

  由商场上的产品来看,不管是示波器、逻辑剖析仪或乃至是二合一的混合仪器,在功用方面不断的依据运用领域需求而改善,新产品的推出也越来越快,对运用者来说当然是一大福音。可是运用领域不断的在改变的一起,可以挑选一个软件(通讯协议剖析)可晋级,硬件(通讯协议触发)也可晋级的仪器,或许是一个比较好的计划。

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