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標(biāo)題: 一種非標(biāo)準(zhǔn)單總線協(xié)議輔助分析思路 [打印本頁(yè)]

作者: 沒(méi)有你 時(shí)間: 2019-7-24 09:51
標(biāo)題: 一種非標(biāo)準(zhǔn)單總線協(xié)議輔助分析思路
一、探究背景

      從事電子行業(yè)的朋友，特別是從事嵌入式工作的朋友，都知道邏輯分析儀這個(gè)工具，用它來(lái)抓協(xié)議是非常方便可靠的。基本上所有的標(biāo)準(zhǔn)總線協(xié)議，邏輯分析儀都能分析出來(lái)。
      但是，對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議，邏輯分析儀就無(wú)能為力了。因?yàn)檫壿嫹治鰞x 所分析的協(xié)議是標(biāo)準(zhǔn)的、已知的、預(yù)編程分析的。所以，有必要對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議進(jìn)行處理。
      接下來(lái)，我會(huì)在本文中討論和制作一種非標(biāo)準(zhǔn)單總線協(xié)議輔助工具。

二、單總線的特點(diǎn)

      單總線，就是主機(jī)和從機(jī)在一根線上來(lái)回傳輸數(shù)據(jù)。由于只有一根線，所以數(shù)據(jù)和時(shí)鐘都包含在內(nèi)，它的傳輸時(shí)“半雙工”的，即可以主機(jī)發(fā)從機(jī) 收或者從機(jī)發(fā)主機(jī)收。有兩種方向但不能同時(shí)進(jìn)行，所以稱(chēng)為“半雙工”。
還有就是，總線空閑時(shí)，一定是高電平，一般需要外接上拉電阻把總線拉高。
主機(jī)和從機(jī)的通信端口一般都是配置為輸入懸浮，即端口本身不接上拉電阻和下拉電阻，端口本身的電平是不確定的，所以需要外接一個(gè)上拉電阻將總線拉高。在通信時(shí)，發(fā)送方端口被配置為輸出模式來(lái)拉低電平，端口被配置為輸入懸浮來(lái)釋放總線；接收方的端口配置為輸入懸浮、下降沿中斷來(lái)檢測(cè) 和獲取數(shù)據(jù)。值得注意的是，單總線對(duì)時(shí)序比較敏感，如果傳輸?shù)臄?shù)據(jù)時(shí)序稍微有偏差，通信往往就失敗。DS18B20溫度傳感器就是標(biāo)準(zhǔn)單總線協(xié)議通信的，這個(gè)比較典型，網(wǎng)上也有很多例程和講解，單總線入門(mén)可以從DS18B20 開(kāi)始。

三、非標(biāo)準(zhǔn)單總線分析的難點(diǎn)

   雖然是非標(biāo)準(zhǔn)的單總線，但其硬件方面還是跟標(biāo)準(zhǔn)的單總線一樣。不同的地方就是是傳輸協(xié)議了，有許多產(chǎn)品采用非標(biāo)準(zhǔn)單總線協(xié)議來(lái)識(shí)別自家產(chǎn)品，比 PSP 如日本的數(shù)碼相機(jī)電池、  掌機(jī)電池、部分手機(jī)電池等。它們采用非標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議主要是防止別人生產(chǎn)兼容產(chǎn)品，而且價(jià)格也是比較高的，當(dāng)然對(duì)消費(fèi)者是不利的。
   以相機(jī)和電池通信為例。把相機(jī)和電池的通信端子和它們的負(fù)極用線引出來(lái)，都接到邏輯分析儀上，我們會(huì)看到一大堆高低電平通信，而且還不是標(biāo)準(zhǔn)的單總線協(xié)議，根本無(wú)從下手。
   那么問(wèn)題來(lái)了：如果要分析相機(jī)與電池的非標(biāo)準(zhǔn)單總線協(xié)議，如何知道總線到底是被相機(jī)拉低了還是被電池拉低了？
   不解決這個(gè)問(wèn)題，后面的協(xié)議分析就無(wú)法進(jìn)行下去了�。。�

四、解決思路

1、相機(jī)和電池通信的等效模
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2、設(shè)計(jì)模型
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3、優(yōu)化后模型
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  4、實(shí)際電路設(shè)計(jì)
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  5、實(shí)際測(cè)試
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五、總結(jié)
  本文從最簡(jiǎn)單的模型分析判斷總線被哪方拉低的可能性，然后逐步完成電路
的設(shè)計(jì)，最后搭建電路并且經(jīng)過(guò)了測(cè)試。對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議輔助分析，本工具能派上用場(chǎng)的。

設(shè)計(jì)后模型.JPG (63.9 KB, 下載次數(shù): 209)

設(shè)計(jì)模型.JPG (50.07 KB, 下載次數(shù): 213)

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實(shí)際電路設(shè)計(jì).JPG (51.75 KB, 下載次數(shù): 220)

相機(jī)的電池通信的等效模型.JPG (41.96 KB, 下載次數(shù): 214)

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