逻辑分析仪─从入门到精通讲座(04) 逻辑分析仪的协议分析

1. 引言

逻辑分析仪与示波器相同，是通过采集指定的信号，并通过图形化的方式展示给开发人员，开发人员根据这些图形化信号按照协议分析出是否出错。尽管图形化的显示已经给开发人员带来不少的方便，但是人工将一串串信号分析出来不仅麻烦而且极易出错。

在这个科技高速发展的社会，一切都在追求高效率。自动化、智能化已经成为协议分析的发展方向。在这个思想的指引下各种测试仪器的协议分析功能出现并发展起来。目前大多数开发人员通过逻辑分析仪等测试工具的协议分析功能可以很轻松的发现错误、调试硬件、加快开发进度，为高速度、高质量完成工程提供保障。

2. 协议分析组成部分

逻辑分析仪的协议分析功能主要有以下几个部分组成：

2.1 协议解码

在传统的逻辑分析仪中信号解码一般采用人工分析方法，即根据协议中规定的每个脉冲的宽度、出现先后、协作关系等许多情况进行分析。这种分析方式不仅要求分析人员对该协议非常熟悉，而且数据量大，分析过程容易出错。

协议解码是逻辑分析仪协议分析功能的基本功能，主要是根据协议规则将逻辑分析仪采集回来的信号转化成与协议相关的格式，使信号中的数据更加直观、人性化的体现出来。从而使开发人员不用对协议有深入的理解便能清楚地观察时序、发现错误、纠正错误，达到提高开发效率的目的。

2.2 协议错误识别

逻辑分析仪的主要作用是发现开发中的时序或者逻辑错误，包括协议在传输过程中不满足标准的错误。协议分析不仅仅是按照时序将正确的时序解释出来，还需要将错误信息提取出来，同时找出其错误原因、时间、范围等信息，尽可能多地为开发人员提供错误信息描述，方便开发人员查错排错，提高开发效率。

2.3 协议信息提示

将逻辑分析仪分析出的数据信息告知用户，必须合理安排信息提示。一款好的逻辑分析仪的要求能够帮助用户快速获得需要的信息。为了达到这个目标，任何协议分析组件都必须

具有解释出完善详细的协议信息，提供直观明了的显示方式，提供自定义显示模式等功能。

2.4 协议触发

触发是一种方便开发人员采集所需数据的功能，能够使发现和纠正错误更加简单。

具有强大的触发功能是优秀逻辑分析仪的重要标志之一，一般逻辑分析仪提供的高级触发是提供一些简单的触发功能，用户可以按照一定的规则组织起来完成某个复杂的触发，因此用户可以通过设置高级触发完成对某个协议的触发，但是由于协议的种种特点，这样的触发准确度不高。同时这样的触发往往比较简单，无法完成满足需要。专门根据协议制定的协议触发将从根本上解决这个问题。

协议触发相对于用户设置高级触发，第一、在制定插件触发时用户仅仅需要简单的一个设置就可以完成高级触发需要很久才能完成的设置；第二、插件触发在充分思考协议可能出现的问题，大大提高了协议触发准确性；第三、插件触发充分考虑协议需要，提供多种与协议相关的触发种类，满足用户的不同需求；第四、插件触发可以充分利用触发资源，实现更加复杂的触发，为用户提供更多的选择。

2.5 人机交互

人机交互是实现用户对协议解码、触发、显示进行配置。一个好的人机交互要达到以下要求：第一、能够让用户清晰的了解每个设置的作用，让用户顺利的完成满足要求的设置；第二、每项设置需要有完善的说明信息，给用户最详细的提示；第三、具有强大的容错能力，如果发现错误能够提示用户什么地方出错；第四、在满足客户要求下尽量的简洁明了。

2.6 支持OSI模型分析

根据ISO的OSI（Open System Interconnect）参考模型所述，任何协议都不是孤立的，任何协议都是处于某协议栈的某个层次。一个好的协议分析并非简简单单的把需要分析到的数据显示出来，而是分析后的数据可以用于高层协议的分析。支持OSI模型分析。为用户提供一种更详细、更直观的信息描述方法。

3. 如何看待逻辑分析仪协议分析能力

选择逻辑分析是一个很复杂的过程，几乎都会考虑协议分析的问题。那么上述的几个组成部分哪个是最重要的？

关于这个问题广州致远电子有限公司的开发人员提出了一个全新的回答：协议分析是在某个应用领域充分利用逻辑分析仪资源的统一体。逻辑分析仪无论采样频率，存储空间，触发深度等资源都是有限的，我们只有充分组合协议相关的组件才能发挥其最大的效用。

协议解码是协议分析的基础，只有解码正确的协议分析才能够被别人接受，只有正确的解码才能提供更多的错误信息。

协议触发能够充分利用有限的触发深度和存储空间，同时提供更多更可靠的触发，为快速发现和定位错误提供了一种高效的工具。

错误识别是逻辑分析仪的主要作用，它建立在协议解码和协议触发之上的，只有协议触发功能强大才能采集到错误，只有协议解码正确才能发现错误。

信息提示能够充分利用颜色与视图等资源，有效表达协议解码的结果，使得用户能够快速找到需要的信息。当然信息提示也能够合理调节处理资源，节省用户时间。

用户进行交互，是解码，触发，显示控制载体，只有简单、有效、易学的交互才能从根本上发挥协议分析的优越性。

OSI模型分析，是对解码、错误提示、信息显示在新层面上的扩充，对原有资源的复用。使用户工作更加高效。

4. 协议分析现状

目前全球的标准的协议很多，不是某个公司能够全部支持，各个公司都有其领先的协议分析。广州致远电子有限公司本着精益求精的态度，不断推出常用协议分析组件。比如SPI，UART、I2C、CF、SD、OneWire、Wiegand、SSI、8051、AD、PS2、CAN、Modbus、Miller、Manchester、LIN、IRDA、I2S、PROFIBus、FlexRay、GMII / MII / RMII、LPC等众多常用插件。值得一提的是广州致远电子有限公司的逻辑分析本着充分利用逻辑分析仪资源，最大可能满足用户需求的态度，大部分协议分析组件都提供强大的协议触发功能。例如为解决高频率SPI难以触发的问题特别推出高速SPI协议触发，能够触发200M传输速率的SPI数据。为用户的研发测试工作提供强有力的支持。

5. 结束语

随着科技不断进步，协议分析也在不断的成长，其功能也在不断的完善。相信未来的协议分析功能会更加强大，使用会更加简单。