[發明專利]具有串行總線協議在線實時檢測分析功能的邏輯分析儀

在審

• 申請號: 201410174937.0
• 申請日: 2014-04-28
• 公開（公告）號: CN103955419A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 楊萬渝;戴志堅;馬敏;賴建鈞
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06F11/22
• 分類號: G06F11/22;G06F13/42
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

技術領域

本發明屬于數據域測試技術領域，更為具體地講，涉及一種具有串行總線協議在線實時檢測分析功能的邏輯分析儀。

背景技術

隨著數字電子技術的高速發展，現代數字電子系統的組成越來越復雜，系統各部件間的通信也越來越依靠于多種多樣的數字總線，這也對數據測試領域提出了更高的要求。

邏輯分析儀作為傳統的數據域測試儀器，在數字電子系統的硬件邏輯、時序分析、故障診斷及嵌入式軟件代碼的開發測試中發揮著不可替代的作用，是數字電子系統產品研發和功能維護不可缺少的工具。為了提高對邏輯分析儀對數字總線的測試能力，近年的邏輯分析儀產品都一定程度地集成了總線協議觸發功能和協議分析功能。協議觸發功能指的是用戶設定協議觸發條件，邏輯分析儀在查找到觸發條件之后采集存儲顯示數據；總線協議分析功能指的是邏輯分析儀能夠根據用戶設定的協議信息和采集到的數據內容，按照相應協議規定翻譯出數據中包含的協議元素。

但是目前具有協議分析功能的邏輯分析儀方面仍然存在一些問題：邏輯分析儀的分析速度比較慢，不能在線實時檢測分析，不能達到流暢連續顯示的效果，使用不便利。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種具有串行總線協議在線實時檢測分析功能的邏輯分析儀，采用硬件方式實現串行總線協議分析，提高系統反應時間，實現實時檢測分析。

為實現上述發明目的，本發明具有串行總線協議在線實時檢測分析功能的邏輯分析儀，包括采集通道、FPGA、ARM處理器和DDR2存儲器，采集通道包括探頭、比較器、電平轉換和DAC；ARM處理器中安裝邏輯分析儀的系統軟件；FPGA中設置有觸發模塊、主控模塊、DDR2讀寫控制模塊、ARM接口模塊、門限控制模塊和時鐘模塊，ARM處理器、主控模塊和觸發模塊共同控制DDR2讀寫控制模塊對DDR2讀寫控制模塊的輸入數據進行采集并存儲在DDR2存儲器中，供ARM處理器讀取并輸出，其中觸發模塊根據ARM處理器發送的觸發控制字和通道數據產生觸發標志發送給主控模塊，觸發控制字包括觸發類型、觸發條件和其他控制信息，ARM接口模塊用于完成ARM處理器與FPGA中其他模塊的通信，門限控制模塊用于控制DAC生成門限閾值，時鐘模塊向FPGA中的其他模塊提供同步時鐘和采樣率控制信號；還包括：

串行總線協議分析模塊，包括若干個協議分析模塊和分析結果選擇器，每個協議分析模塊對應一種串行總線協議，協議分析模塊包括分析狀態機和數據重組模塊，分析狀態機接收采集通道的通道數據并分析得到該數據元素的分析結果，數據重組模塊將分析狀態機得到的協議分析結果與通道數據組合得到帶協議分析結果的數據；分析結果選擇器用于根據ARM處理器發送的協議類型控制字選擇對應協議分析模塊生成的帶協議分析結果的數據并輸出至DDR2讀寫控制模塊進行采集存儲。

進一步地，還包括數據選擇模塊，接收通道數據和串行協議分析模塊輸出的帶協議分析結果的數據，根據ARM處理器發送的數據類型控制字，選擇對應的數據輸出至DDR2讀寫控制模塊。

進一步地，所述觸發模塊包括串行總線協議觸發模塊，包括若干個協議觸發模塊和觸發選擇器，協議觸發模塊與串行總線協議分析模塊中的協議分析模塊一一對應，協議觸發模塊中包含多個觸發狀態機和觸發標志選擇器，每個觸發狀態機包括若干個數據元素觸發狀態機；觸發狀態機接收通道數據，根據ARM處理器發送的觸發條件對通道數據進行觸發判斷，當觸發條件滿足時將觸發標志設置為有效，觸發標志選擇器根據ARM處理器發送的觸發類型控制字選擇對應的觸發標志輸出至觸發選擇器；觸發選擇器根據ARM處理器發送的觸發類型控制字選擇對應的觸發標志輸出至主控模塊。

本發明具有串行總線協議在線實時檢測分析功能的邏輯分析儀，在邏輯分析儀的FPGA中設置串行總線協議分析模塊，串行總線協議分析模塊中設置有目標串行總線協議的協議分析模塊，協議分析模塊中包括分析狀態機和數據重組模塊，分析狀態機接收采集通道的通道數據并分析得到該數據元素的分析結果，數據重組模塊將分析狀態機得到的協議分析結果與通道數據組合得到帶協議分析結果的數據并存入DDR2存儲器中，供ARM處理器讀取并顯示即可。本發明的串行總線協議分析是在硬件(FPGA)中實現的，由于硬件運算是并行的，相對于串行的軟件運算而言，分析時間幾乎可以忽略不計，因此本發明的邏輯分析儀在進行串行總線協議分析時，可以大大提高系統反應時間。并且本發明還提供了一種串行總線協議觸發模塊，可以針對串行總線協議提供更為準確的觸發。

附圖說明

圖1是邏輯分析儀示意圖；