CN100426251C

CN100426251C - 一种串行通信分析装置

Info

Publication number: CN100426251C
Application number: CNB2005101213646A
Authority: CN
Inventors: 杨劼学; 陈诺言; 范少华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-12-30
Filing date: 2005-12-30
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2025-12-30
Also published as: CN1801110A

Abstract

本发明公开了一种串行通信分析装置，包括存储模块、显示模块、电源供给模块、串行数据信息标准转换模块、控制及前端分析模块和信息转换接口模块，控制及前端分析模块实现对各模块的前端控制，并根据要求对所收到的存储模块的数据进行分析。本发明还可以包括通用计算机和通信接口模块，控制及前端分析模块将数据通过通信接口模块传送给通用计算机进行分析并存储。本发明采用了前端记录和前后分析相结合的方法，并且具有灵活的分析软件，分析算法完全按照通信协议以位、字节命令和命令序列进行，使得对于同步和异步通信均能适用；此外，对于不同的通信协议只需适配相应的转换电路即可。本发明可对串行通信双方之间的数据进行分析。

Description

一种串行通信分析装置

技术领域

本发明属于串行通信领域，尤其涉及一种串行通信分析装置。

背景技术

目前，串行通信应用十分广泛，已成为日常生活、交通和工业生产等领域中必不可少的部分。常见的串行通信标准有USB、I²C、RS-232、RS-485、SPI、CAN、TCN和PS/2等。

与并行通信方式相比，由于串行通信方式中所有的握手信号和传输数据都是按位给出的，因而对时序有着更高的要求，由此导致其调试和分析更为困难。如果通信双方均为非通用型计算机，则调试分析就更加困难。

已提出的解决方案，如发明98116233.9“用于测试串行通讯的诊断装置”，限于当时的技术条件，对RS-232以外的通信方式均不适用：(1)由其权利要求1，“该第一主机串行端，该第二主机串行端分别与第一通讯设备、第二通讯设备连接”可知，该发明不能适用于同一条连线传递双向信息的场合；(2)由其权利要求3，“该第一信号接收器及该第二信号接收器为通用异步收发器”可知，该发明不能适用于同步通信方式；(3)由其权利要求4，“第一介面串行端及第二介面串行端符合RS-232标准”可知，该发明不能适用于RS-232标准以外的通信方式。

另一种解决方案，是借助于通用计算机的系统管理软件来捕捉通用计算机的通信端口的数据并在显示屏显示，但这种方法不能适用于通信双方均不是通用计算机的场合。即使对通信一方为通用计算机的场合，也只能记录和显示的通信成功的数据。

随着通信技术水平的提高，一些串行通信的调试更为困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种串行通信分析装置，本发明基于串行数据快速记录、实时分析与事后分析相结合的方法，给出一种适用于多种串行通信、记录全部通信信息的装置，可用于串行通信的数据分析、辅助调试及通信过程的优化。

为此，本发明采用的技术方案如下：

本发明的串行通信分析装置包括存储模块、显示模块、电源供给模块，还包括串行数据信息标准转换模块、控制及前端分析模块和信息转换接口模块，所述串行数据信息标准转换模块将截获到的被通信双方发出的全部信息，通过信息转换接口模块并按照控制及前端分析模块的设定要求将串行通信数据转换成适宜存储模块存储的位信息，存储模块将所收到的数据进行快速存储；控制及前端分析模块实现对各模块的前端控制，并根据要求对所收到的存储于存储模块的数据进行事后分析；显示模块连接于控制及前端分析模块，可显示八位数据；电源供给模块与其它模块都相连，为装置提供电源。

此外，为了能对数据进行进一步的分析，并按照要求将分析结果或原始位信息存储下来，本发明还可以包括通用计算机和通信接口模块，电源供给模块与通用计算机及通信接口模块分别相连，控制及前端分析模块对所收到的存储于存储模块的数据进行事后分析，以及将数据通过通信接口模块传送给通用计算机进行分析并存储。

所述事后分析是控制及前端分析模块分析出信息是由哪一方发出，并判断出哪一方是主叫方或被叫方，再依据所设定的通信协议从位、字节、命令和命令序列判断出被分析双方通信过程是否符合规范，以及依据所设定的通信协议和选定的器件判断出被分析双方通信流程是否符合规范，根据需要，在判断出是否符合规范后给出相应的提示：若符合规范则显示该命令或数据、若不符合规范则给出可能的原因所在。

所述通信接口模块的串行通信标准有USB、I²C、RS-232、RS-485、SPI、CAN、TCN、PS/2等。当串行通信标准为USB、RS-232、RS-485、CAN、TCN时，所述串行数据信息标准转换模块有一个可更换的转换电路，对于不同的通信协议只需适配相应的转换电路即可；当串行通信标准为I²C、SPI和PS/2时，所述串行数据信息标准转换模块没有转换电路就可用。

本发明其硬件的一部分作为独立的第三方与通信双方之间的通信连接线相连，将所收到的通信信息根据需要于前端或传送至个人微型计算机或小型计算机进行分析，装置能够截获通信双方的信息，先将这些信息快速记录下来然后进行前端分析和存储，也可将信息传入通用计算机完成进一步的分析并存储。

本发明能够截获被通信双方发出的全部信息且对通信过程不产生任何影响，而且可瞬时记录所截获数据，并可进行前端分析。

本发明可于通用计算机上有友好界面，对通用计算机软件和前端分析装置设置所选择的通信协议和选定的器件，显示分析出的串行通信的命令流程和所传送的数据，并可将分析过程和分析结果记录存储，还可提取出通信双方交换的数据文件并记录存储。

本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果：

本发明为独立于通信双方的串行通信分析装置，采用了前端记录和前后分析相结合的方法，解决了分析机构不能独立使用和记录分析同时进行时间不足的问题；由于具有了灵活的分析软件，分析算法完全按照通信协议进行，使得对于同步和异步通信均能适用；此外，为使分析系统适应不同的通信协议，本发明的串行数据信息标准转换模块可有一个可更换的转换电路，对于不同的通信协议只需适配相应的转换电路即可，彻底解决了现有系统仅能适用于RS-232的问题。

附图说明

图1是本发明的串行通信分析装置的一种原理框图；

图2是本发明的串行通信分析装置的另一种原理框图；

图3是图2的原理图。

图中：1-控制及前端分析模块 2-串行数据信息标准转换模块 3-信息转换接口模块 4-存储模块 5-显示模块 6-电源供给模块 7-通信接口模块8-通用计算机

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。

如图1所示，本发明的串行通信分析装置包括存储模块4、显示模块5、电源供给模块6、串行数据信息标准转换模块2、控制及前端分析模块1和信息转换接口模块3，串行数据信息标准转换模块2将截获到的被通信双方发出的全部信息，通过信息转换接口模块3并按照控制及前端分析模块1的设定要求将串行通信数据转换成适宜存储模块4存储的位信息，存储模块4将所收到的数据进行快速存储；控制及前端分析模块1实现对各模块的前端控制，并根据要求对所收到的存储于存储模块4的数据进行分析；显示模块5连接于控制及前端分析模块1，可显示八位数据；电源供给模块6与其它模块都相连，为装置提供电源。

如图2所示，为了能对数据进行进一步的分析，并按照要求将分析结果或原始位信息存储下来，本发明还可以通过通用计算机8和通信接口模块7将控制及前端分析模块1所收到的存储于存储模块4的数据进行分析，以及将数据存储。

事后分析是控制及前端分析模块分析出信息是由哪一方发出，并判断出哪一方是主叫方或被叫方，再依据所设定的通信协议从位、字节、命令和命令序列判断出被分析双方通信过程是否符合规范，以及依据所设定的通信协议和选定的器件判断出被分析双方通信流程是否符合规范，根据需要，在判断出是否符合规范后给出相应的提示：若符合规范则显示该命令或数据、若不符合规范则给出可能的原因所在。

通信接口模块7的串行通信标准有USB、I²C、RS-232、RS-485、SPI、CAN、TCN、PS/2等；当串行通信标准为USB、RS-232、RS-485、CAN、TCN时，串行数据信息标准转换模块2有一个可更换的转换电路，对于不同的通信协议只需适配相应的转换电路即可；当串行通信标准为I²C、SPI、PS/2时，串行数据信息标准转换模块2没有转换电路就可用。

将搭接于串行通信双方之间连线上的引线引至串行数据信息标准转换模块2，串行通信信息经由串行数据信息标准转换模块2转换成适宜分析存储的位信息，然后再将这些位信息送存储模块4存储，控制及前端分析模块1根据需要对存储于存储模块4中的位信息进行分析并将原始位信息或前端分析结果传送给通用计算机8。在通用计算机8中，借助于通用计算机8对所接收到的位信息按照通信标准和各集成电路芯片的通信流程完成进一步的分析，并按照要求将分析结果或原始位信息存储下来。

如图3所示，显示模块5，由IC2和L9～L12等组成，连接于控制及前端分析模块1，可显示8位16进制数据；控制及前端分析模块1，由IC3和IC4等组成，控制所有模块的运行，分析存储的通信信息，对于不同的通信协议，其软件虽不相同，但分析的算法原理相似；串行数据信息标准转换模块2，经由信息转换接口模块3，连接于控制及前端分析模块1，将前端数据直接或经过初步处理后的数据传入通用计算机8，并在通用计算机8上再进行后端分析与文件存储。对于不同的通信协议，只需适配相应的串行数据信息标准转换电路即可。

对于适配I²C串行通信协议方式，其串行数据信息标准转换模块无须任何电路，将CLK和SDA直接与J3连接即可。当CLK变化时，在控制及前端分析模块1的控制下，记录并分析SDA信号。

存储模块4，由IC8和IC10组成，连接于控制及前端分析模块1，在控制及前端分析模块1的控制下对串行数据进行快速存储。信息在快速记录存储过程中，微处理器并不介入处理，存储时序是在CPLD的直接干预下完成的。微处理器的作用只是对过程管理和事后分析。对于部分分析结果可将其存储于IC8(EEPROM)以免当系统脱离通用计算机8使用时掉电丢失数据。

电源供给模块，为系统提供供电电源，与其他所有模块相连。

本发明是独立于通信双方的串行通信分析装置，采用了前端记录和前后分析相结合的方法，由于具有灵活的分析软件，分析算法完全按照通信协议进行，使得对于同步和异步通信均能适用；此外，本发明的串行数据信息标准转换模块可有一个可更换的转换电路，对于不同的通信协议只需适配相应的转换电路即可，彻底解决了现有系统仅能适用于RS-232的问题。

Claims

1. 一种串行通信分析装置，包括存储模块、显示模块、电源供给模块，其特征在于还包括串行数据信息标准转换模块、控制及前端分析模块和信息转换接口模块，所述串行数据信息标准转换模块将截获通信双方发出的全部信息，通过信息转换接口模块并按照控制及前端分析模块的设定要求将串行通信数据转换成适宜存储模块存储的位信息，存储模块将所收到的数据进行快速存储；控制及前端分析模块实现对各模块的前端控制，并根据要求对所收到的存储于存储模块的数据进行事后分析；显示模块连接于控制及前端分析模块；电源供给模块与其它模块都相连，为装置提供电源；所述事后分析是控制及前端分析模块分析出信息是由哪一方发出，并判断出哪一方是主叫方或被叫方，再依据所设定的通信协议从位、字节、命令和命令序列判断出被分析双方通信过程是否符合规范，以及依据所设定的通信协议和选定的器件判断出被分析双方通信流程是否符合规范，在判断出是否符合规范后给出相应的提示：若符合规范则显示该命令或数据、若不符合规范则给出可能的原因所在。

2. 根据权利要求1所述的串行通信分析装置，其特征在于还包括通用计算机和通信接口模块，电源供给模块与通用计算机及通信接口模块分别相连，控制及前端分析模块对所收到的存储于存储模块的数据进行事后分析，以及将数据通过通信接口模块传送给通用计算机进行分析并存储。

3. 根据权利要求2所述的串行通信分析装置，其特征在于所述通信接口模块的串行通信标准为USB、I²C、RS-232、RS-485、SPI、CAN、TCN和PS/2。

4. 根据权利要求3所述的串行通信分析装置，其特征在于当串行通信标准为USB、RS-232、RS-485、CAN、TCN时，所述串行数据信息标准转换模块有一个可更换的转换电路。