一種數位訊號邏輯分析系統的製作方法
2023-05-16 02:23:06
專利名稱：一種數位訊號邏輯分析系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及數位訊號的分析測試，特別涉及ー種基於協議描述文檔對數位訊號進行協議解析與仿真測試的數位訊號邏輯分析系統。
背景技術：
現有的數位訊號分析主要採用邏輯分析儀進行，邏輯分析儀通常可以按照通訊協議從 SPI Serial Peripheral hterface，串行外圍設備接 ロ)、I2C(Inter-Integrated Circuit, $[5 ^ )、UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, ilM 異步接收器/發送器)、CAN、並行接ロ、USB (Universal Serial BUS，通用串行總線)等總線上記錄通訊的字節數據並以字符、數值、或電平變化的形式進行顯示。但是，總線上傳輸的數據往往是按照一定格式打包的結構化數據，邏輯分析儀往往不能從字節流中對數據包的結構進行解析，因而難以完全滿足協議分析的應用要求。ー些網絡協議分析儀可以對 IPX(Internetwork Packet Exchange protocol，網際網路分組交換協議)、TCP/ IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol,傳輸控制/網際協議)等的 艮文進行分析，用以解決網絡診斷和分析問題，但由於應用層協議的多變性，這些協議分析儀不能從字節流中解析出應用層數據包的結構。總之，目前缺乏ー種工具，可以方便地提供總線數據的應用層分析解析能力和應用數據包結構的透視能力。數字系統的測試不僅包括對數字系統總線或數字接ロ輸出信號的檢測，還應當包括通過總線或數字接ロ向數字系統發送測試數據或控制指令，觀察數字系統的反應或通訊應答；此外，與數字系統的雙向通訊通常涉及多個數字接口和總線，例如通過通用輸入輸出端ロ發送控制指令，通過UART或模數轉換接ロ接收數位訊號，此時還需要在數位訊號的發送通道和接收通道之間建立邏輯聯繫，例如在發送出一條控制指令後，檢測接收通道是否接收到正確的應答。這些功能也是現有的邏輯分析儀和協議分析儀所不具備的。因此，數字系統的開發人員通常需要自己寫解析和測試軟體對數字通訊協議進行測試和仿真，並且必須通過自己設計的硬體平臺進行實驗驗證，而相應的軟硬體設計會延長系統的開發周期，降低設計的可移植性。隨著大規模集成電路技術的發展，各式各樣的電子元件被封裝到微型化的晶片中，只通過有限的數字接ロ或總線與微處理器晶片通訊。以心電圖開發為例，傳統的心電採集電路是做在一塊電路板上，而目前ADI (Analog Device Instrument，模擬器件公司)公司、！！(Texas Instruments，德州儀器)公司、和深圳先進技術研究院都推出了單晶片的心電模擬前端，完成心電信號的採集和放大調理，並通過SPI接ロ與實現控制和數據處理功能的微處理器通訊。這種通過簡單數據總線連接的單晶片解決方案易於實現大規模生產和產品質量控制，並提供實現相應功能的參考設計，從而簡化了傳感器模塊的設計工作，也產生了對基於總線的數字通訊接ロ的測試和仿真要求。通信協議又稱通信規程，是指通信雙方對數據傳送控制的ー種約定。約定中包括對數據格式，同步方式，傳送速度，傳送步驟，檢糾錯方式以及控制字符定義等問題做出統一規定，通信雙方必須共同遵守。應用層通訊協議的調試需要解決三個層面的問題1、底層數據通訊(SPI、I2C、TCP/IP、HTTP、文件10)，實現收發應用層數據包的字節流，其基本假設是，底層數據通訊是眾所共知通訊協議，可以通過標準的軟體包完成數據的收發。傳送速度、傳送步驟、檢糾錯方式、控制字都是在這個層面約定的；2、第二個層面是應用層數據包格式解析和仿真，即實現數據包與數據模型(或結構化數據)之間的轉換(即將數據包分解為應用層協議規定的欄位，並填充指定數據結構)；3、第三個層面是應用層數據包的語義邏輯，例如數據包之間的邏輯關係和順序，例如握手、應答等，以及結構化數據中各欄位的應用語義。目前市場上缺乏方便易用的對多種總線數字通訊的應用層協議進行解析和仿真的通用工具。常用的分析工具包括邏輯分析儀與協議分析儀，其主要解決對底層數據通訊的分析問題，無法捕獲包含在字節流中的數據模型，也不具有數據發送功能，無法用於調試應用層通訊的語義邏輯如果不使用邏輯分析儀，則必須要搭建相應的硬體平臺，延長開發、評估、和驗證周期，増加成本，並且，還缺乏標準的評估測試環境。因此，現有技術需要改進。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供ー種數字通訊接ロ通訊協議的仿真測試環境，在此基礎上提供一種低成本一體化的檢修工具。為解決上述技術問題，本發明提供ー種數位訊號邏輯分析系統，其包括數字通訊收發器、協議解析模塊、用戶顯示模塊、存儲模塊、協議描述文檔下載模塊；所述數字通訊收發器通過採用至少ー數字通訊協議的至少ー種接ロ，以字節流的形式收發數據；所述存儲模塊用於存儲所述數字通訊協議的協議描述文檔；所述協議解析模塊從所述數字通訊收發器接收所述字節流，根據所述協議描述文檔，將所述字節流解析為特定數據格式的結構化數據，例如，其具有特定的數據結構；所述用戶顯示模塊根據所述協議描述文檔預設置的格式化方法，例如，特定欄位格式化類型或格式化方法，動態顯示所述結構化數據；所述協議描述文檔下載模塊通過數據通訊接口下載所述協議描述文檔到所述存儲模塊。所述的數位訊號邏輯分析系統中，還包括一個協議仿真模塊，根據所述協議描述文檔，將仿真的協議數據按照所述特定格式打包，得到數據包，並通過所述數字通訊收發器以所述字節流的形式發送所述數據包。所述的數位訊號邏輯分析系統中，還包括一個仿真控制界面生成模塊，根據所述協議描述文檔動態生成仿真控制界面，並將生成的界面元素與協議描述文檔中相應的協議數據關聯，所述仿真控制界面設置用戶指令接收單元，用於接收用戶指令，根據所述用戶指令將用戶指定的所述協議數據打包，得到所述數據包，通過所述數字通訊收發器以所述字節流的形式發送所述數據包。所述的數位訊號邏輯分析系統中，所述仿真控制界面還設置輸入單元以及選擇單元，分別用於執行輸入、選擇操作，以設置所述指定發送的數據包的參數。例如，用戶通過輸入単元實現輸入相關操作，用戶通過選擇單元實現選擇相關操作，完成對於所述指定發送的數據包的參數設置。所述的數位訊號邏輯分析系統中，還包括一個自動應答模塊，其分別與所述協議解析模塊、所述協議仿真模塊相連接，接收所述協議解析模塊中的所述結構化數據，根據所述結構化數據的內容、以及所述協議描述文檔的仿真信息，控制所述協議仿真模塊，自動打包生成應答數據包，並通過所述數字通訊收發器發送所述應答數據包。例如，解析數據可以放到結構化數據結構中，例如在結構化數據緩衝區中，再由仿真模塊或應答模塊抓取；也可由解析模塊將解析後的結構化數據直接遞交給解析模塊或應答模塊。所述的數位訊號邏輯分析系統中，所述協議仿真模塊還將數據通過一數模轉換器轉換成模擬電壓輸出。所述的數位訊號邏輯分析系統中，所述協議解析模塊還設置ー模數轉換器，用於採集模擬電壓信號，進行模數轉換後，發送到所述用戶顯示模塊。所述的數位訊號邏輯分析系統中，還包括一與所述數字通訊收發器連接的轉發模塊，所述轉發模塊將數字通訊收發器接收的字節流通過數據通訊接ロ轉發到外部系統。，例如乙太網卡接ロ或無線網卡接ロ或USB接ロ或並行接ロ或其它數據通訊接ロ轉發到外部系統。所述轉發模塊還將從外部系統接收的數據通過數字通訊收發器以字節流的形式發送。該轉發模塊也可同時連接協議解析模塊，將所述結構化數據通過數據通訊接ロ轉發到外部系統。所述的數位訊號邏輯分析系統中，還包括分析處理模塊，其分別與所述協議解析模塊、所述用戶顯示模塊相連接，用於分析所述結構化數據並顯示分析結果。所述的數位訊號邏輯分析系統中，還包括一個通用輸入輸出端ロ的讀寫控制單元，對至少ー個輸入輸出端ロ進行可視化讀寫。所述的數位訊號邏輯分析系統中，所述通用輸入輸出端ロ讀寫控制單元還設置檢測子單元，用於對輸入輸出端ロ電位變化引起的外部中斷進行檢測，並將檢測結果傳遞給所述協議解析単元，由所述協議解析模塊根據所述協議描述文檔轉化成所述結構化數據。所述的數位訊號邏輯分析系統中，還包括一供電單元、實時電壓監控単元以及電流監控單元。所述的數位訊號邏輯分析系統中，還包括協議描述文檔管理単元、以及協議選擇界面生成単元；所述協議描述文檔管理単元分別與所述協議解析模塊、所述用戶顯示模塊、 所述協議描述文檔下載模塊相連接，用於啟動下載、刪除、查詢ー個或多個協議描述文檔， 並編輯協議相關信息；所述協議選擇界面生成単元分別與所述協議描述文檔管理単元、所述用戶顯示模塊相連接，用於生成協議選擇界面，接受指令選擇所述數位訊號邏輯分析系統當前使用的協議描述文檔。所述的數位訊號邏輯分析系統中，所述數字通訊收發器至少部分數據接收或發送的是基於直接內存訪問模式進行。所述的數位訊號邏輯分析系統中，所述經模數轉換的數據採集是通過直接內存訪問模式進行。所述的數位訊號邏輯分析系統中，所述數模轉換是通過直接內存訪問模式進行。所述的數位訊號邏輯分析系統中，還包括一協議描述文檔編輯模塊，分別與所述存儲模塊、所述用戶顯示模塊相連接，用於可視化地生成或編輯所述協議描述文檔。
本發明還包括應用上述數位訊號邏輯分析系統的數位訊號邏輯分析方法。本發明的有益技術效果在於通過設計出低成本的一體化檢測工具，從而能夠降低成本，以最低的成本實現針對常見數字接口的綜合仿真測試功能；並可設計為多種測試功能集成的一體化設備，實現硬體平臺復用，縮短開發評估周期，並提供統一的應用層總線協議公共驗證平臺。本發明還可通過基於協議描述文檔的數據包解析解決現有邏輯分析儀難以解決的數據包結構驗證與調試，並通過可視化數據顯示、仿真測試、和自動仿真應答功能解決應用層通訊協議的語義驗證與調試問題。這樣，本發明針對數字接口的測試、檢修、 評估和系統集成需求提出相應的測試仿真系統，可為系統集成、維修、評估人員提供可靠、 靈活、擴展性強的一體化測試仿真工具，降低開發維護成本，提高工作效率。
圖1為本發明一種實施方式的嵌入式應用層協議的分析與仿真調試的技術示意圖。
具體實施例方式下面通過介紹實施例，來詳細說明上述發明的技術內容。嵌入式應用層協議的分析與仿真調試的技術如圖1所示，一個實施例是，一種數位訊號邏輯分析系統，其包括數字通訊收發器Si、協議解析模塊S2、用戶顯示模塊S3、仿真模塊S4、應答模塊S5 (即自動應答模塊)、結構化數據緩衝區S6、協議描述文檔S7、存儲模塊S8 ；所述數字通訊收發器Sl通過採用至少一數字通訊協議的至少一種接口，如串行外設接口(SPI)、通用異步收發器(UART)、I2C總線、控制器區域網路(CAN)、乙太網、並行接口、 USB接口等，以字節流的形式收發數據；所述協議解析模塊S2從所述數字通訊收發器接收所述字節流，根據所述協議描述文檔S7的協議描述，將所述字節流解析為包含相應數據域的數據結構並寫入結構化數據緩衝區S6 ；所述用戶顯示模塊S3從結構化數據緩衝區S6讀取所述數據結構的各個域，根據協議描述文檔S7中預設置的各數據域格式化類型和格式化方法，動態顯示所述結構化數據，例如對於信號數據以波形的形式顯示，對於數值欄位則與欄位名稱、單位、參考範圍同時顯示，其中，欄位名稱、單位、參考範圍等包含在所述協議描述文檔中，對於報警信息則在特定報警區域按特定字體或顏色格式化顯示；所述用戶顯示模塊S3還可加載所述協議描述文檔S7中的測試用例信息，動態生成相應仿真控制界面， 所述仿真控制界面的界面元素與協議文檔中測試用例相關聯，仿真控制界面的界面元素接收用戶指令，通過仿真模塊S4將關聯測試用例的協議數據打包，並通過數字通訊收發器Sl 以字節流的形式發送。所述結構化數據緩衝區S6還與應答模塊S5連接，應答模塊S5從結構化數據緩衝區讀取各域的內容，並結合協議描述文檔中的應答規則，自動產生應答消息， 並通過仿真模塊S4打包，然後通過所述數字通訊收發器Sl以字節流的形式發送。所述存儲模塊S8保存一至多個協議描述文檔S7。所述下載模塊S9從外部系統下載協議描述文檔， 並存儲到存儲模塊S8。在以上實施例中，協議解析模塊S2也可直接與用戶顯示模塊S3，應答模塊S5連接，通過用戶顯示模塊S3顯示解析的結構化數據，通過應答模塊S5產生應答數據。優選的，該數位訊號邏輯分析系統還包括一供電單元、實時電壓監控單元以及電流監控單元。即，還包括一個供電單元，可以輸出一種或多種電壓；還包括實時電壓監控單元和電流監控單元。通過協議描述文檔對應用層通訊協議進行解析是可行的，例如著名的SOAP協議， 可基於XML khema對XML數據包進行解析。對於嵌入式晶片常見的通訊數據包，可以建立相似的協議描述模型和描述方法，參見後面的例子。為了解決實時數據包解析的性能問題， 可以將數據包解析的全過程分為建立階段和運行階段，在建立階段採用依賴注入模式根據協議描述文檔動態組裝解析鏈和數據模型緩衝區，解析鏈的節點是注入的成熟算法，例如將解析的基本算法如搜索、匹配、位運算、數據類型轉換等封裝成一些特定接口模型的對象，構造解析鏈的節點，在運行階段，數據包傳入解析鏈處理後進入數據緩衝區並可視化顯示，由於解析鏈的節點是成熟的二進位代碼，因此解析過程可以達到運行應用程式的性能。與上述各相關例結合應用，優選的，所述的數位訊號邏輯分析系統中，所述仿真控制界面還設置輸入單元以及選擇單元，分別用於用戶執行輸入、選擇操作，以設置所述指定發送的數據包的參數。這樣，所述仿真控制界面還包括可以用於用戶輸入或選擇的界面元素，使得用戶可以指定發送的數據包的參數。與上述各相關例結合應用，優選的，所述的數位訊號邏輯分析系統中，所述協議仿真模塊還將數據通過一數模轉換器轉換成模擬電壓輸出。與上述各相關例結合應用，優選的，所述的數位訊號邏輯分析系統中，所述協議解析模塊還設置一模數轉換器，用於採集模擬電壓信號數據，並將採集的所述模擬信號數據發送到所述用戶顯示模塊。與上述各相關例結合應用，優選的，所述的數位訊號邏輯分析系統還包括一與所述數字通訊收發器連接的轉發模塊，所述轉發模塊將數字通訊收發器接收的字節流通過數據通訊接口轉發到外部系統，例如乙太網卡接口或無線網卡接口或USB接口或並行接口或其它數據通訊接口。優選的，所述轉發模塊還將從外部系統接收的數據通過數字通訊收發器以字節流的形式發送。從而可通過外部系統執行消息包數據解析和協議仿真功能，而使用數位訊號邏輯分析系統的硬體接口完成數字通訊收發器的功能。與上述各相關例結合應用，優選的，所述的數位訊號邏輯分析系統還包括可擴展的分析處理模塊接口，用於對解析的數據進一步分析，並顯示分析結果。這樣，所述數位訊號邏輯分析系統不僅可以用於數字通訊消息包解析，還可用於對信號的實時處理顯示和驗證評估，例如輸出信噪比、標定信息、特定數據的出現頻率等特徵。與上述各相關例結合應用，優選的，所述的數字通訊收發器還可讀取至少一個通用輸入輸出埠的電平信息或捕獲至少一個輸入輸出埠的外部中斷信號，並根據協議描述文檔對上述信息進行記錄和顯示。所述的數字通訊收發器還可通過仿真模塊設置至少一個輸入輸出埠的電平。也就是說，所述數字通訊收發器包括對輸入輸出埠讀寫和終端捕獲的能力。與上述各相關例結合應用，優選的，所述的數位訊號邏輯分析系統還包括協議描述文檔管理單元、以及協議選擇界面生成單元；所述協議描述文檔管理單元分別與所述協議解析模塊、所述用戶顯示模塊、所述下載模塊相連接，用於啟動下載、刪除、查詢一個或多個協議描述文檔，並編輯協議相關信息；所述協議選擇界面生成單元分別與所述協議描述文檔管理單元、所述用戶顯示模塊相連接，用於生成協議選擇界面，接受用戶指令選擇所述數位訊號邏輯分析系統當前使用的協議描述文檔。從而使用戶可以方便地管理多個協議描述文檔，並在不同的協議描述文檔間切換，完成對不同數字通訊協議的調試仿真工作。與上述各相關例結合應用，優選的，所述數字通訊收發器部分數據的接收或發送是基於直接內存訪問模式進行。例如，所述數字通訊收發器部分或全部數據接收或發送的是基於直接內存訪問模式進行。與上述各相關例結合應用，優選的，所述經模數轉換的數據採集是通過直接內存訪問模式進行。與上述各相關例結合應用，優選的，所述數模轉換是通過直接內存訪問模式進行。與上述各相關例結合應用，優選的，所述的數位訊號邏輯分析系統還包括一協議描述文檔編輯模塊，分別與所述存儲模塊、所述用戶顯示模塊相連接，用於可視化地生成或編輯所述協議描述文檔。例如，所述協議描述文檔編輯模塊包括一個基本協議描述元素存儲單元，存儲用於描述應用層通訊協議的基本元素及相應的自然語言信息。例如，基本元素包括但不限於一些通用的基本操作標記如位操作、消息包分界搜索操作，或公知的底層協議的結構化描述元素等。所述協議描述文檔編輯模塊使用所述基本元素及關聯的自然語言信息動態生成應用層通訊協議編輯界面，接收用戶指令和用戶輸入的協議信息，可視化地生成所述協議描述文檔。其中，XML schema是其中的一個示例，本發明各實施例中的例子也具有一定的普遍性，這些例子都可以用類似的可視化編輯實現。例如，協議描述文檔編輯模塊設置於數位訊號邏輯分析系統內部，形成一個整體的系統；或者，協議描述文檔編輯模塊設置於數位訊號邏輯分析系統外部，形成一個可分離的系統；如，數位訊號邏輯分析系統設置於某一終端，協議描述文檔編輯模塊設置於另一終端。與上述任一例相結合，又一個例子是，所述的數位訊號邏輯分析系統還設置以下各單元電壓監控單元、電流監控單元、至少一個電壓源輸出單元。由於目前多數嵌入式晶片提供了豐富的片上接口資源，本提案所述的方法可能以較低的成本實現。例如發明人在MSP430最小系統上即可實現兩個ADC通道、兩個串口通道的信號仿真、及GPIO埠控制功能仿真，實現了包括接口級和協議級的測試。因此本發明可用於模塊化產品系列的配套檢修工具，降低方案成本，也可用於開發綜合性具有定製能力的模塊接口測試工具，服務廣大模塊級集成或系統研究的技術人員。本發明各實施例所述的協議描述文檔示例，文檔可包括三個部分接收消息格式描述，測試用例描述，應答規則。接收消息格式描述舉例例如描述通過4種機制之一或混合構成的消息包結構模型1，定長消息，由定長的欄位按指定順序串聯構成的消息；2，變長消息，由消息長度+消息體構成的消息描述方法；或由消息編碼+相應編碼規定長度的消息；3，通過標記分界的消息，例如類似DICOM或XML格式的消息；通過標記分界的消息欄位的順序可以不同；4，由消息不同域運算獲得的消息(通常是位運算)；5，上述各種機制聯合構成的複合消息。機制之間可以嵌套，例如變長消息的消息體可以是一個定長消息，這種嵌套的描述可以通過XML 或其它方式來實現。此外，消息可能是經過加密或壓縮的。無論是哪一種類型的消息，消息的分界都是最重要的。對於有連接握手的消息，消息的第一個分界可能從握手開始識別，也可能通過下面描述的方法獲得；對於無握手的消息，通常需要捕獲總線上的序列或通過其它控制線捕獲消息分界。
9
每一條消息的描述除包含組成機制外，還包括消息的內容類型，例如是波形數據、 信號參數、和控制指令，這一分類將有助於正確地顯示消息內容，例如波形數據採用圖形化連續顯示，控制指令只需顯示為動態文本；波形數據、信號參數的描述還包括相應的自然語言標籤或單位等信息。仿真系統根據接收消息格式描述就可以動態生成相應消息的所有接收域，並正確地對接收的通訊消息進行解析，將解析結果存到相應域中，並可通過用戶界面顯示。測試用例描述舉例描述參數化的測試用協議數據，協議數據中可包含參數。此外，測試用例協議數據還包含自然語言描述信息，可在用戶界面自動生成相應的控制菜單， 實現交互式協議數據發送；也可能基於概率不確定地自動選擇發送的協議數據，例如有時發送消息A，有時發送消息B ；也可能包括自動協議數據發送機制，按一定時間間隔和發送順序發送一組消息。參數化的發送消息格式可支持上述定長消息、變長消息、通過標記分界的消息、以及經過域間運算(位運算)的消息4種類型，以及混合類型。並根據參數打包生成消息。應答規則描述舉例應答規則描述用於描述接收到可應答的通訊消息後，如何提供相應參數以打包成完整的應答消息實例；例如針對特定的消息內容發送特定的應答消息；或針對特定的消息內容，按照一定的概率發送不同的應答消息。舉例如下對於標記分界的消息，通過類似於XML schema可以很好地描述消息的邏輯結構，即可有效把消息分解成各個域，如果在schema標記域的顯示類型或格式化信息 (例如是波形信號，數位訊號，是否將幾個域組合起來顯示等)，即可實現消息的解析和顯示功能；如果在schema中對測試用協議數據增加自然語言描述信息，即可動態生成交互式仿真控制界面。因此，基於標記分界的消息可以用XML schema的技術解決仿真、測試問題。現以一個串口血氧通訊的例子舉例說明二進位定長消息的解析與仿真。BCI血氧通訊協議描述如下(1)波特率4800，Ibit起始，8bit數據，Ibit停止，奇校驗；(2)每秒60個數據包，每包5個字節，字節定義如下RYTE 0
bit0無定義bit1無定義bit2無定義bit3無定義bit4無定義bit5無定義bit6脈搏音觸發bit7同步位，總是置為 BYTE 1
bit 0 6脈搏波，範圍0 99 ； 127 (7FH)表示無效bit 7 同步位，總是置為0BYTE 2
bit 0-3 光柱圖，0 15
bit 4 探頭脫落檢測
bit 5 無定義
bit 6 脈率值的iBIT 7』位
bit 7 同步位，總是置為0BYTE 3 bit 0 6脈率的低7位bit 7 同步位，總是0BYTE 4 bit 0 6血氧值，0 100，127 (7FH)表示無效值bit 7 同步位，總是置為0其協議描述文檔舉例如下<protonot—support』，〉
〈search〉
5 0x80/0x80/0x80/0x80/0x80
0x80/0x00/0x00/0x00/0x00
5 0x80/0x80/0x80/0x80/0x80
0x80/0x00/0x00/0x00/0x00 re_search
〈value〉
〈nonzero〉
1 0x40
〈signal>
2 0x7F
3 0x40 2 CN 102546301 A
4
0x7F
3 0xl0
5 0x7F 〈alert >
〈condition〉leadoff="true" 切徹>導聯脫落
hr 心率
so2 血氧
ppg
240 127 0 〈/display〉
〈case title=」發送血氧」 mode="repeaf' datatype=」embed_ascii」> 134,0,0，71，96』134,0，0,71,96,134，0，0,71，96，134，0』0,71，96，134,0,0,71,96,(…哲略) 上例中包含了血氧協議的協議描述文檔的例子，只包含接收消息格式描述，由以下幾部分組成。1，消息包的截取(start小節)；2，消息包的校驗(parse/check小節)；3，消息包的解析(parse小節消息包的其餘部分)4，消息包的格式化顯示(display小節)；5， 以及通過用戶控制界面仿真測試(test小節)。由於該協議描述文檔只需在初始化階段分析一次，建立相應的緩衝區和數據結構，並在運行階段通過成熟可復用的二進位算法(例如搜索算法、位操作等)完成消息包的分割和域的提取，因此可以取得很好的性能。上述協議描述文檔還可以通過用戶界面可視化生成，方便用戶。下面再舉一個控制界面解析與仿真的例子，例如系統可通過SPI數字接口與無線晶片NRF24L01通訊實現數
據收發。該協議如下
〈emulate〉
讀取配置
〈code>0x00
1 0x40
1 0x20^yte>
〈nonzero〉
1 0xl0
〈nonzero〉
1 0x08
1 0x04^yte>
1 0x02 〈/nonzero〉
1 0x01
MASK—RX—DR RX 中斷
MASK_TX_DS
TX 中斷
MASK MAX—RT fi試計數中斷
EN—CRC
CRC
CRCO CRC K度 PWR—UP 啟動
PRIM—RX 接收模式 〈/display〉
趟徹>設置配置 0x20
禁止 RX 屮斷 0x40
^ ih TX 中斷 0x20
權利要求
1.ー種數位訊號邏輯分析系統，其特徵在幹，包括數字通訊收發器、協議解析模塊、用戶顯示模塊、存儲模塊、協議描述文檔下載模塊；所述數字通訊收發器通過採用至少ー數字通訊協議的至少ー種接ロ，以字節流的形式收發數據；所述存儲模塊用於存儲所述數字通訊協議的協議描述文檔；所述協議解析模塊從所述數字通訊收發器接收所述字節流，根據所述協議描述文檔， 將所述字節流解析為特定數據結構的結構化數據；所述用戶顯示模塊根據所述協議描述文檔中預設置的格式化方法，動態顯示所述結構化數據；所述協議描述文檔下載模塊通過數據通訊接口下載所述協議描述文檔到所述存儲模塊。
2.根據權利要求1所述的數位訊號邏輯分析系統，其特徵在於，還包括ー個協議仿真模塊，根據所述協議描述文檔，將仿真的協議數據按照所述特定格式打包，得到數據包，並通過所述數字通訊收發器以所述字節流的形式發送所述數據包。
3.根據權利要求2所述的數位訊號邏輯分析系統，其特徵在幹，還包括ー個仿真控制界面生成模塊，根據所述協議描述文檔動態生成仿真控制界面，所述仿真控制界面設置用戶指令接收單元，用於接收用戶指令，根據所述用戶指令將用戶指定的所述協議數據打包， 得到所述數據包，通過所述數字通訊收發器以所述字節流的形式發送所述數據包。
4.根據權利要求3所述的數位訊號邏輯分析系統，其特徵在幹，所述仿真控制界面還設置輸入單元以及選擇單元，分別用於執行輸入、選擇操作，以設置所述指定發送的數據包的參數。
5.根據權利要求2所述的數位訊號邏輯分析系統，其特徵在於，還包括ー個自動應答模塊，其分別與所述協議解析模塊、所述協議仿真模塊相連接，接收所述協議解析模塊中的所述結構化數據，根據所述結構化數據的內容、以及所述協議描述文檔，控制所述協議仿真模塊，自動打包生成應答數據包，並通過所述數字通訊收發器發送所述應答數據包。
6.根據權利要求2所述的數位訊號邏輯分析系統，其特徵在幹，所述協議仿真模塊還將數據通過ー數模轉換器轉換成模擬電壓輸出。
7.根據權利要求1所述的數位訊號邏輯分析系統，其特徵在幹，所述協議解析模塊還設置ー模數轉換器，用於採集模擬電壓信號，進行模數轉換後，發送到所述用戶顯示模塊。
8.根據權利要求1所述的數位訊號邏輯分析系統，其特徵在於，還包括一與所述數字通訊收發器連接的轉發模塊，所述轉發模塊將數字通訊收發器接收的字節流通過數據通訊接ロ轉發到外部系統。所述轉發模塊還將從外部系統接收的數據通過數字通訊收發器以字節流的形式發送。
9.根據權利要求1所述的數位訊號邏輯分析系統，其特徵在於，還包括分析處理模塊， 其分別與所述協議解析模塊、所述用戶顯示模塊相連接，用於分析所述結構化數據並顯示分析結果。
10.根據權利要求1所述的數位訊號邏輯分析系統，其特徵在於，還包括ー個通用輸入輸出端ロ的讀寫控制単元，對至少ー個輸入輸出端ロ進行可視化讀寫。
11.根據權利要求10所述的數位訊號邏輯分析系統，其特徵在幹，所述通用輸入輸出CN 102546301 A端ロ讀寫控制單元還設置檢測子單元，用於對輸入輸出端ロ電位變化引起的外部中斷進行檢測，並將檢測結果傳遞給所述協議解析単元，由所述協議解析模塊根據所述協議描述文檔轉化成所述結構化數據。
12.根據權利要求1所述的數位訊號邏輯分析系統，其特徵在於，還包括一供電單元、 實時電壓監控單元以及電流監控單元。
13.根據權利要求1所述的數位訊號邏輯分析系統，其特徵在於，還包括協議描述文檔管理単元、以及協議選擇界面生成単元；所述協議描述文檔管理単元分別與所述協議解析模塊、所述用戶顯示模塊、所述協議描述文檔下載模塊相連接，用於啟動下載、刪除、查詢ー個或多個協議描述文檔；所述協議選擇界面生成単元分別與所述協議描述文檔管理単元、所述用戶顯示模塊相連接，用於生成協議選擇界面，接受指令選擇所述數位訊號邏輯分析系統當前使用的協議描述文檔。
14.根據權利要求1所述的數位訊號邏輯分析系統，其特徵在於，還包括ー協議描述文檔編輯模塊，分別與所述存儲模塊、所述用戶顯示模塊相連接，用於可視化地生成或編輯所述協議描述文檔。
全文摘要
本發明涉及一種數位訊號邏輯分析系統，其包括數字通訊收發器、協議解析模塊、用戶顯示模塊、存儲模塊、協議描述文檔下載模塊；數字通訊收發器通過採用至少一數字通訊協議的至少一種接口，以字節流的形式收發數據；存儲模塊用於存儲數字通訊協議的協議描述文檔；協議解析模塊從數字通訊收發器接收字節流，根據協議描述文檔，將字節流解析為特定數據結構的結構化數據；用戶顯示模塊根據協議描述文檔，採用預設置格式，動態顯示所述結構化數據；協議描述文檔下載模塊通過數據通訊接口下載協議描述文檔到存儲模塊。這樣，可為系統集成、維修、評估人員提供可靠、靈活、擴展性強的一體化測試仿真工具。
文檔編號H04L12/26GK102546301SQ201210012759
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月16日 優先權日2012年1月16日
發明者劉偉, 孟慶虎, 宮凱, 廖京生, 張瑞, 胡超 申請人:中國科學院深圳先進技術研究院