[发明专利]一种具有串行协议触发和解码功能的数字示波器

说明书

技术领域

本发明属于数字示波器技术领域，更为具体地讲，涉及一种具有串行协议触发和解码功能的数字示波器。

背景技术

随着嵌入式系统设计中越来越多地使用串行总线代替宽并行总线，设计人员对数字示波器分析串行协议信号的能力提出了更高的要求。

在串行协议信号中，所有信息都必须以串行方式在相同的少数导线（有时是一条）上发送。这意味着一个信号可能包括地址信息、控制信息、数据信息和时钟信息。因此，串行协议信号的分析需要完成两个方面的工作，一方面是分析协议信号的电气特性和波形特征，如幅度、波特率等；另一方面则是分析其所包含的串行协议信息，如数据信息、地址信息等。普通数字示波器仅能对电气特性和波形特征进行分析，也只能根据边沿、脉宽等特性来触发信号，所以数字示波器需要能够从协议的角度对串行协议信号进行触发和解码的功能。串行协议解码功能的主要作用就是当不同的串行协议总线信号从数字示波器输入时，经过用户对数字示波器的操作，把原本一条串行协议线上的信号分离出其中的各种信息，并将该信息显示在对应信号波形下方。而串行协议触发的主要功能就是将数字示波器显示区域定位到上面解码得到的数据信息中用户感兴趣的地方。

目前，对具有串行协议触发和解码功能的数字示波器的研究还处于初步阶段，相关产品技术指标都较低，不能适应设计人员日益提高的应用需要。有少数产品具有几种简单的串行协议触发和解码功能，且普遍采用软件解码的方式。虽然可以一定程度降低硬件成本，但这种方式对CPU的运算速度要求很高。更重要的是，在实际应用中，采用软件解码的示波器解码一次需要几秒甚至十几秒的时间，实时性较差，对触发点定位的准确性也不高，这种解码的，对触发点定位的准确性也不高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有串行协议触发和解码功能的数字示波器，以保证解码的实时性，提高触发点定位的准确性。

为实现以上目的，本发明具有串行协议触发和解码功能的数字示波器，其特征在于，还包括串行协议触发和解码模块、串行协议解码RAM；

串行协议触发和解码模块与数字示波器信号调理通道中的比较器连接，用于接收和检测比较器比较转换后的串行协议信号，并接收微处理器提供的串行协议触发和解码控制字（以下简称串行控制字）；

串行控制字包括协议类型控制字，用于设定待触发和解码的串行协议信号所属串行协议类型；协议参数控制字，用于设定串行协议信号的基本协议参数，触发控制字，用于设定串行协议触发的触发判断参数，解码控制字，用于设定串行协议解码的解码参数；

串行协议触发和解码模块又包括由协议接收与分析子模块、触发子模块以及解码子模块组成的串行协议触发和解码模块子模块以及触发多路选择器、解码多路选择器，每个串行协议触发和解码模块子模块对应一个串行协议；

触发多路选择器根据协议类型控制字选通对应协议的触发和解码模块子模块，以便将输出的触发信号输入到控制模块中，用于对串行协议信号波形数据的采集；

解码多路选择器根据协议类型控制字选通对应协议的触发和解码模块子模块，以便将输出的数据包和触发包存储到串行协议解码RAM中；

对于选通的串行协议触发和解码模块子模块中，协议接收与分析子模块根据串行协议格式以及协议参数控制字对应的协议参数，提取出串行协议信号中包含的信息即串行协议信息；触发子模块从串行协议信息中找出符合触发控制字的某段信息，产生触发信号，一方面输出给触发多路选择器，另一方面发送给解码子模块；解码子模块解码分析串行协议信息，根据解码控制字提取出协议解码数据，并将其分段打包成串行协议数据包简称数据包，发送给解码多路选择器，然后存储到串行协议解码RAM中，每个数据包包含有该段协议解码数据的开始和结束的时间，同时，当接收到触发信号后，组成包含触发信号产生的时间点的触发包，发送给解码多路选择器，然后，存储到串行协议解码RAM中，并记录下触发包存储的地址；

串行协议解码RAM是一个具有随机存储功能的环形结构存储器，复位后，输入的数据包从串行协议解码RAM的起始地址开始存储，触发包到来之前，数据包不停地写入串行协议解码RAM，如果串行协议解码RAM中被写入的数据包占满，则又从起始地址开始覆盖掉原有数据，写入新的数据包；