使用DPO3000調(diào)試串行總線

廣大用戶日益需要處理各種通用測量任務(wù)及滿足專用需求的解決方案，泰克新推出的DPO3000系列示波器滿足了這些需求，其中一個此類應(yīng)用是調(diào)試串行總線。研究結(jié)果表明，在所有電子器件設(shè)計工程師中，大約有60%的工程師在日常設(shè)計和調(diào)試事務(wù)中要處理串行總線。這些設(shè)計人員希望獲得工具，幫助他們選擇性地從串行流中捕獲數(shù)據(jù)，然后分析分組內(nèi)容和其它相關(guān)信號。

在串行總線結(jié)構(gòu)中，一條信號路徑可以傳送地址信號、控制信號和時鐘信號。DPO3000系列示波器提供了一個理想的平臺，可以從當(dāng)前某些最常用的低速串行總線中采集和分析信號，包括I2C,SPI,RS-232,CAN和LIN。DPO3000系列的基本帶寬、采樣率、記錄長度和通道數(shù)量完全可以勝任這一工作。而最重要的是，某些創(chuàng)新功能使得串行調(diào)試工作變得更加簡便。

串行總線調(diào)試是由多個步驟組成的流程：觸發(fā)采集指定的串行事件；解碼該事件，理解其內(nèi)容；搜索發(fā)生的其它事件或感興趣的事件數(shù)據(jù)。

DPO3000系列通過下述功能，開創(chuàng)了串行總線調(diào)試的新天地：
觸發(fā)采集串行分組內(nèi)容，找到毛刺和其它波形異常事件。
自動解碼和顯示分組，以人們可以閱讀的、自我闡明的格式提供數(shù)據(jù)，以即時可讀的形式表示內(nèi)容。
內(nèi)置數(shù)據(jù)搜索功能，找到和標(biāo)記各個串行事件，在5M標(biāo)配波形內(nèi)存中加快點到點導(dǎo)航速度。

觸發(fā)―第一步，輕松實現(xiàn)
在調(diào)試過程中，通常必需確認(rèn)已經(jīng)通過總線生成或發(fā)送了某個串行分組。分組包含嵌入式數(shù)據(jù)值和其它消息。常用的示波器功能如狀態(tài)觸發(fā)或碼型觸發(fā)不適用這一目的，它們是為多條通道上的并行數(shù)據(jù)設(shè)計的。這就需要一種可以對串行流內(nèi)容做出響應(yīng)的觸發(fā)功能。

在配備選配的DPO3EMBDI2C和SPI應(yīng)用模塊、DPO3COMPRS-232/422/485/UART模塊和/或DPO3AUTOCAN和LIN模塊時，DPO3000系列將對用戶指定的觸發(fā)條件做出響應(yīng)，包括串行數(shù)據(jù)內(nèi)容、地址開始和結(jié)束消息等等。表1提供了其中一種串行總線:I2C可以使用的觸發(fā)選擇的部分實例。SPI、RS-232、CAN和LIN總線觸發(fā)集也同樣非常全面。

觸發(fā)有兩種直接效應(yīng)。第一，儀器采集事件及周圍的事件，容量高達(dá)5M樣點。第二，觸發(fā)證實發(fā)生了指定的事件。

DPO3000系列的獨特之處是為加速串行分析設(shè)計的一對前面板“Bus”按鈕(B1和B2)。事實上，每個按鈕為每種特定類型的串行總線選擇預(yù)置值。通過分別定義哪些通道接收時鐘信號和數(shù)據(jù)信號，以及決定兩種二進(jìn)制狀態(tài)(1和0)的門限，工程師創(chuàng)建預(yù)置值。通過簡單地調(diào)用相應(yīng)的Bus按鈕，在以后仍可以重新使用這一設(shè)置(除非被重寫)。工程師不再需要重復(fù)處理多個內(nèi)嵌菜單或為串行總線設(shè)置門限。在設(shè)置采集串行數(shù)據(jù)時，Bus按鈕節(jié)約了時間，特別是在調(diào)試一條以上的總線配置時。

Busforms的優(yōu)點
串行分組波形在示波器顯示屏上作為一串1和0值顯示。通過跟蹤時鐘邊沿及相關(guān)二進(jìn)制數(shù)據(jù)值來解碼這些信息非常麻煩，而且容易出錯，但此前，許多工程師一直不得不通過這種方式理解其串行數(shù)據(jù)采集。

DPO3000系列自動解碼I2C、SPI、RS-232/422/485/UART、CAN和LIN總線的二進(jìn)制分組。顯示畫面不僅顯示波形，還顯示獨特的“busform”視圖。Busform視圖從業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的泰克邏輯分析儀平臺演進(jìn)而來，是由符號包絡(luò)構(gòu)成的一條軌跡，這些符號包絡(luò)與波形視圖上的分組成分對準(zhǔn)。但是busform并不是單獨的1和0二進(jìn)制脈沖，而是一般包含一個表示解碼的分組成分的十六進(jìn)制、十進(jìn)制或ASCII值(如果愿意，可以選擇二進(jìn)制格式)?，F(xiàn)在，設(shè)計人員可以一目了然地查看總線上發(fā)生的情況，而沒有冗長、麻煩的手動解碼流程。同樣重要的是，還有其它事件和取值的符號，包括：開始事件，結(jié)束事件，標(biāo)識符事件，地址事件(包括讀或?qū)憼顟B(tài))，數(shù)據(jù)及許多其它事件(視標(biāo)準(zhǔn)而定)。事實上，DPO3000系列示波器完成了此前一直“用手”完成的工作，而且只需幾微秒就可以完成。

I2C串行總線上的總線形式解碼

另外它還提供了另一個節(jié)約時間的解碼視圖：事件表。它以表格格式表示解碼的內(nèi)容，每個項目都帶有一個時戳。它包括整個采集。因此，可以簡便地查看總線上每個單個事件，同時在消息之間簡便地進(jìn)行定時測量。DPO3000系列示波器可以對支持的任何串行總線生成事件表。

事件表，顯示CAN串行總線分組

搜索答案
一旦采集完成，通常必需查看整個記錄，以全面調(diào)試問題，其可能要高達(dá)5M樣點。即使是由示波器解碼每個分組，手動查看采集中每個分組可能會需要很長的時間。較好的解決方案是有一個工具，自動搜索現(xiàn)有的采集數(shù)據(jù)，找到滿足用戶指定標(biāo)準(zhǔn)的事件。

DPO3000系列的WaveInspector提供了這種功能。除搜索邊沿、脈寬、欠幅脈沖、邏輯條件、建立時間和保持時間違規(guī)和上升時間/下降時間外，WaveInspector還可以搜索串行總線分組內(nèi)容。例如，WaveInspector可以隔離帶有某對地址和數(shù)據(jù)值的每條CAN消息，在顯示屏上用小的指示符號標(biāo)明每次發(fā)生情況。在標(biāo)記之間進(jìn)行導(dǎo)航，只需按前面板上的Previous和Next按鈕。

對尋找解決方案、解決其每天遇到的串行調(diào)試問題的設(shè)計工程師，DPO3000系列提供了強(qiáng)大的串行觸發(fā)、解碼和搜索功能。

表1:串行觸發(fā)條件實例