數字示(shi)波器在通用串(chuan)行總線開發中(zhong)的應用
來源: 發(fā)布時間:2025-12-26 浏覽量(liàng):48
在嵌入式系統(tong)的開發過程中(zhong)，串行總線的協(xie)議分析一🔞直✊是(shì)一件令工程師(shī)頭疼的工作。在(zai)有邏輯分析儀(yí)的情況下，工程(cheng)師需要進行複(fú)雜的觸發條件(jiàn)設定，才能捕獲(huo)到需要的數據(jù)，這樣既🧑🏽🤝🧑🏻需要昂(ang)貴的⛱️設備投資(zī)也要花費大量(liàng)的時間進行儀(yí)😘器設置;随📐着示(shì)波器技🔞術的不(bú)斷發🔴展，串行總(zong)線觸發和分析(xī)🐪功能在一些高(gao)端示波器中出(chu)現，并受到嵌入(ru)🌏式工程師的歡(huan)迎。但不同廠家(jiā)的示波器在串(chuàn)行總線分⚽析方(fāng)面的功能和性(xìng)能是有很大區(qu)别的。
在嵌入式系(xì)統中，往往同時(shí)存在兩種甚至(zhi)兩種以上🐉的串(chuan)行總線結構，例(li)如汽車電子中(zhōng)CAN和LIN總線經常同(tong)時被使用，也經(jīng)常🐆需要分析兩(liang)種總線的通訊(xun)配合是否㊙️出現(xian)問題。而多數帶(dài)串行總線觸發(fa)功能的㊙️示波器(qi)同時隻能觸發(fā)一種總線，要實(shi)現CAN和LIN總線同🧡時(shi)觸發，隻能使用(yòng)兩台示波器，而(er)兩台示波器的(de)同步問題也很(hen)難解決。DLM2000系列示(shì)波器的雙總線(xiàn)觸發功能則可(ke)以輕松實現任(rèn)意兩種串行📱總(zǒng)線的組合觸發(fa)。
在(zài)顯示解碼結果(guo)的同時，還可以(yi)顯示所有捕獲(huo)幀的解碼列💛表(biao)，非常便于波形(xíng)與解碼結果的(de)對應觀💃🏻測。
要獲(huò)得正确的解碼(ma)結果，需要根據(ju)不同的總線參(cān)數對示波器進(jin)行設置。以CAN總線(xiàn)分析爲例，需要(yao)指定總線類型(xíng)🔞爲CAN，設🈲置CAN信号對(duì)應的通道，通過(guò)調節觸發電平(píng)和🔴時間軸對CAN總(zǒng)線進行觸發，然(ran)後調節比特率(lǜ)，設置隐形電平(ping)等，如果是SPI總線(xiàn)，還要指定3線制(zhì)或4線制，指定時(shí)鍾信号，片選信(xìn)🌍号。這個設置🌈過(guò)程需要非常仔(zǎi)細，其中任何一(yi)項設置得不合(hé)适，解碼結果都(dou)有複雜的設置(zhì)過程浪費了一(yī)部分✌️調試時間(jiān)，沒有充分發揮(hui)示波器提高開(kāi)發效率的作🔴用(yong)。而DLM2000示波器實現(xiàn)了串行總線觸(chu)發和解碼🌈分析(xī)的自動設置，用(yong)戶隻需要設置(zhì)好總線類型和(hé)信号源通道，系(xì)統便可以自動(dong)調整比特率，觸(chù)發🚩電平，隐形電(diàn)平等其他設置(zhì)，在短短兩秒鍾(zhong)内就可以将觸(chù)發波形和解碼(mǎ)結果同步🌈顯示(shi)出來。這一功能(néng)使繁瑣的🈲串行(háng)總線設置變得(dé)非常方便，大大(da)提高了工程師(shī)的開發效率。
使用示波器進(jin)行串行總線觸(chu)發
使用普通示(shi)波器隻能進行(hang)一般的邊沿觸(chu)發和脈🈲寬觸發(fa)，很難捕捉到複(fu)雜的串行總線(xiàn)波形。而使用帶(dai)有🍉串行🤩總線觸(chù)發功能😍的示波(bo)器可以方便地(di)捕獲到需要的(de)串行數據。橫河(he)公司的DLM2000系列數(shu)字示波器支持(chí)多種常用串🚩行(háng)總線的觸發，包(bao)括CAN/LIN/I2C/SPI/UART，甚至可以對(duì)用戶自己定義(yi)的非标準串行(háng)總線進行觸發(fa)。根㊙️據每種總線(xiàn)結👣構的不同，可(ke)以設置多種觸(chu)發模式。觸發模(mó)式越多，捕獲數(shu)據的能力就⚽越(yue)強。在嵌入式系(xì)統中，往往同時(shí)存在兩種甚至(zhi)兩種以上🐉的串(chuan)行總線結構，例(li)如汽車電子中(zhōng)CAN和LIN總線經常同(tong)時被使用，也經(jīng)常🐆需要分析兩(liang)種總線的通訊(xun)配合是否㊙️出現(xian)問題。而多數帶(dài)串行總線觸發(fa)功能的㊙️示波器(qi)同時隻能觸發(fā)一種總線，要實(shi)現CAN和LIN總線同🧡時(shi)觸發，隻能使用(yòng)兩台示波器，而(er)兩台示波器的(de)同步問題也很(hen)難解決。DLM2000系列示(shì)波器的雙總線(xiàn)觸發功能則可(ke)以輕松實現任(rèn)意兩種串行📱總(zǒng)線的組合觸發(fa)。
使用(yong)示波器進行串(chuàn)行總線解碼分(fèn)析
觸發到需要(yao)的串行數據後(hou)，工程師面對的(de)仍然是數據的(de)原始波形，要想(xiang)進行高效的總(zong)線分析，需要對(dui)波形進❤️行解碼(mǎ)。目前，數字示波(bo)器中所用的解(jiě)碼技術包括軟(ruǎn)件☂️解碼和硬件(jian)解碼。軟件解碼(mǎ)是将波形數據(ju)通過示波器中(zhong)的軟件進行運(yùn)算💃🏻獲得解碼⭐結(jie)果，雖然可以降(jiang)低硬件🔅成本，但(dàn)對CPU的⛹🏻♀️運算速度(dù)要求很高。在實(shi)際應用中，采用(yòng)軟📞件解碼的示(shì)波✂️器解碼一次(ci)需㊙️要幾秒甚至(zhì)十☂️幾秒的時間(jian)。這樣的解碼速(su)度已經失去了(le)實時分析的意(yi)義，因爲大多數(shù)數據已經在等(děng)待解碼中丢失(shī)了。少數高端示(shi)波器采用了硬(yìng)件解碼技術解(jie)決了這一問題(tí)，使實時解碼分(fen)析成爲可能。在(zài)顯示解碼結果(guo)的同時，還可以(yi)顯示所有捕獲(huo)幀的解碼列💛表(biao)，非常便于波形(xíng)與解碼結果的(de)對應觀💃🏻測。
要獲(huò)得正确的解碼(ma)結果，需要根據(ju)不同的總線參(cān)數對示波器進(jin)行設置。以CAN總線(xiàn)分析爲例，需要(yao)指定總線類型(xíng)🔞爲CAN，設🈲置CAN信号對(duì)應的通道，通過(guò)調節觸發電平(píng)和🔴時間軸對CAN總(zǒng)線進行觸發，然(ran)後調節比特率(lǜ)，設置隐形電平(ping)等，如果是SPI總線(xiàn)，還要指定3線制(zhì)或4線制，指定時(shí)鍾信号，片選信(xìn)🌍号。這個設置🌈過(guò)程需要非常仔(zǎi)細，其中任何一(yi)項設置得不合(hé)适，解碼結果都(dou)有複雜的設置(zhì)過程浪費了一(yī)部分✌️調試時間(jiān)，沒有充分發揮(hui)示波器提高開(kāi)發效率的作🔴用(yong)。而DLM2000示波器實現(xiàn)了串行總線觸(chu)發和解碼🌈分析(xī)的自動設置，用(yong)戶隻需要設置(zhì)好總線類型和(hé)信号源通道，系(xì)統便可以自動(dong)調整比特率，觸(chù)發🚩電平，隐形電(diàn)平等其他設置(zhì)，在短短兩秒鍾(zhong)内就可以将觸(chù)發波形和解碼(mǎ)結果同步🌈顯示(shi)出來。這一功能(néng)使繁瑣的🈲串行(háng)總線設置變得(dé)非常方便，大大(da)提高了工程師(shī)的開發效率。