[发明专利]具有串行总线协议在线实时检测分析功能的逻辑分析仪

说明书

技术领域

本发明属于数据域测试技术领域，更为具体地讲，涉及一种具有串行总线协议在线实时检测分析功能的逻辑分析仪。

背景技术

随着数字电子技术的高速发展，现代数字电子系统的组成越来越复杂，系统各部件间的通信也越来越依靠于多种多样的数字总线，这也对数据测试领域提出了更高的要求。

逻辑分析仪作为传统的数据域测试仪器，在数字电子系统的硬件逻辑、时序分析、故障诊断及嵌入式软件代码的开发测试中发挥着不可替代的作用，是数字电子系统产品研发和功能维护不可缺少的工具。为了提高对逻辑分析仪对数字总线的测试能力，近年的逻辑分析仪产品都一定程度地集成了总线协议触发功能和协议分析功能。协议触发功能指的是用户设定协议触发条件，逻辑分析仪在查找到触发条件之后采集存储显示数据；总线协议分析功能指的是逻辑分析仪能够根据用户设定的协议信息和采集到的数据内容，按照相应协议规定翻译出数据中包含的协议元素。

但是目前具有协议分析功能的逻辑分析仪方面仍然存在一些问题：逻辑分析仪的分析速度比较慢，不能在线实时检测分析，不能达到流畅连续显示的效果，使用不便利。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有串行总线协议在线实时检测分析功能的逻辑分析仪，采用硬件方式实现串行总线协议分析，提高系统反应时间，实现实时检测分析。

为实现上述发明目的，本发明具有串行总线协议在线实时检测分析功能的逻辑分析仪，包括采集通道、FPGA、ARM处理器和DDR2存储器，采集通道包括探头、比较器、电平转换和DAC；ARM处理器中安装逻辑分析仪的系统软件；FPGA中设置有触发模块、主控模块、DDR2读写控制模块、ARM接口模块、门限控制模块和时钟模块，ARM处理器、主控模块和触发模块共同控制DDR2读写控制模块对DDR2读写控制模块的输入数据进行采集并存储在DDR2存储器中，供ARM处理器读取并输出，其中触发模块根据ARM处理器发送的触发控制字和通道数据产生触发标志发送给主控模块，触发控制字包括触发类型、触发条件和其他控制信息，ARM接口模块用于完成ARM处理器与FPGA中其他模块的通信，门限控制模块用于控制DAC生成门限阈值，时钟模块向FPGA中的其他模块提供同步时钟和采样率控制信号；还包括：

串行总线协议分析模块，包括若干个协议分析模块和分析结果选择器，每个协议分析模块对应一种串行总线协议，协议分析模块包括分析状态机和数据重组模块，分析状态机接收采集通道的通道数据并分析得到该数据元素的分析结果，数据重组模块将分析状态机得到的协议分析结果与通道数据组合得到带协议分析结果的数据；分析结果选择器用于根据ARM处理器发送的协议类型控制字选择对应协议分析模块生成的带协议分析结果的数据并输出至DDR2读写控制模块进行采集存储。

进一步地，还包括数据选择模块，接收通道数据和串行协议分析模块输出的带协议分析结果的数据，根据ARM处理器发送的数据类型控制字，选择对应的数据输出至DDR2读写控制模块。

进一步地，所述触发模块包括串行总线协议触发模块，包括若干个协议触发模块和触发选择器，协议触发模块与串行总线协议分析模块中的协议分析模块一一对应，协议触发模块中包含多个触发状态机和触发标志选择器，每个触发状态机包括若干个数据元素触发状态机；触发状态机接收通道数据，根据ARM处理器发送的触发条件对通道数据进行触发判断，当触发条件满足时将触发标志设置为有效，触发标志选择器根据ARM处理器发送的触发类型控制字选择对应的触发标志输出至触发选择器；触发选择器根据ARM处理器发送的触发类型控制字选择对应的触发标志输出至主控模块。

本发明具有串行总线协议在线实时检测分析功能的逻辑分析仪，在逻辑分析仪的FPGA中设置串行总线协议分析模块，串行总线协议分析模块中设置有目标串行总线协议的协议分析模块，协议分析模块中包括分析状态机和数据重组模块，分析状态机接收采集通道的通道数据并分析得到该数据元素的分析结果，数据重组模块将分析状态机得到的协议分析结果与通道数据组合得到带协议分析结果的数据并存入DDR2存储器中，供ARM处理器读取并显示即可。本发明的串行总线协议分析是在硬件(FPGA)中实现的，由于硬件运算是并行的，相对于串行的软件运算而言，分析时间几乎可以忽略不计，因此本发明的逻辑分析仪在进行串行总线协议分析时，可以大大提高系统反应时间。并且本发明还提供了一种串行总线协议触发模块，可以针对串行总线协议提供更为准确的触发。

附图说明

图1是逻辑分析仪示意图；