CN103577358B - 一种串行总线数据分析仪、分析系统以及分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种串行总线数据分析仪、分析系统以及分析方法。分析仪包括：分频器对系统时钟信号进行分频；主控制器对工作模式标识进行识别，当为主分析仪时允许分频时钟信号传送到时间标签定时器和双向基准时钟端口，当为从分析仪时禁止传送；双向基准时钟端口将分频时钟信号输出给至少一个从分析仪或者将一个主分析仪输出的分频时钟信号输入到时间标签定时器；时间标签定时器产生时间标签；数据传输模块向第一控制器和第二控制器发送触发信号；第一控制器读取通讯数据帧并写入存储器中；第二控制器读取时间标签并写入存储器中。根据本发明实施例，可以使不同的串行总线数据分析仪产生的时间标签同步。

Description

一种串行总线数据分析仪、分析系统以及分析方法

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别是涉及一种串行总线数据分析仪、分析系统以及分析方法。

背景技术

由于目前的汽车产业对安全性、舒适性、方便性、低公害和低成本的要求，各种各样的电子控制系统被开发出来，总线技术在汽车中的应用不断深入，如，一辆汽车内往往会设置有多条CAN(ControllerArea Network，)总线。多个总线之间会通过一个网关连接，实现总线数据之间的通讯。

在总线技术中，为了保证数据通讯的安全性和稳定性，通常需要由总线数据分析仪对多个总线上的通讯数据进行数据分析。所谓总线数据分析仪，就是观测多个总线之间的通讯数据帧的设备，它不仅要对多个总线之间的通讯数据帧进行采集，还要对采集的每一个通讯数据帧打一个时间标签，该时间标签用于标识通讯数据帧在总线上传输时的相对时间。这样，用户通过总线数据分析仪，不仅可以观测到总线上的通讯数据帧，还可以观测到通讯数据帧之间的相对时间关系，并依据相对时间关系判定各个总线之间的数据转发是否发生延时以及发生延时的因果关系。

在目前的串行总线系统中，各个串行总线数据分析仪分别独立地对其负责的总线上的通信数据帧进行采集以及打时间标签。但是，发明人在对本发明进行研究的过程中发现，每一个串行总线数据分析在对通讯数据帧打时间标签时，时间标签都是以各自内部的时钟作为基准而产生的，而由于不同的串行总线数据分析仪内部的时钟是不同步的，因此，不同的串行总线数据分析仪产生的时间标签也不同步，这样，在对不同串行总线系统下的串行总线数据进行数据分析时，来自于不同的串行总线数据分析仪的通讯数据帧的相对时间关系不具有可比性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种串行总线数据分析仪、分析系统以及分析方法，以使不同的串行总线数据分析仪产生的时间标签同步，进而，在一个串行总线系统中，使来自不同的串行总线数据分析仪的通讯数据帧的相对时间关系具有可比性。

本发明实施例公开公开了如下技术方案：

第一种串行总线数据分析仪，包括分频器、主控制器、双向基准时钟端口、时间标签定时器、数据传输模块、第一控制器、第二控制器和存储器，其中，

所述分频器，用于对系统时钟信号进行分频，输出分频时钟信号；

所述主控制器，用于接收携带工作模式标识的控制指令，对所述工作模式标识进行识别，当所述工作模式标识指示所述串行总线数据分析仪为主分析仪时，允许所述分频时钟信号传送到所述时间标签定时器和所述双向基准时钟端口，当所述工作模式标识指示所述串行总线数据分析仪为从分析仪时，禁止所述分频时钟信号传送到所述时钟标签定时器和双向基准时钟端口；

所述双向基准时钟端口，用于当所述工作模式标识指示所述串行总线数据分析仪为主分析仪时，将所述分频时钟信号输出给至少一个从分析仪，或者，当所述工作模式标识指示所述串行总线数据分析仪为从分析仪时，将一个主分析仪输出的分频时钟信号输入到所述时间标签定时器；

所述时间标签定时器，用于在所述分频时钟信号的控制下，产生时间标签；

所述数据传输模块，用于对通讯数据帧进行传输，当完成一个通讯数据帧的传输时，同时向所述第一控制器和向所述第二控制器发送触发信号；

所述第一控制器，用于根据所述触发信号的触发从所述数据传输模块读取所述通讯数据帧并写入所述存储器中；

所述第二控制器，用于根据所述触发信号的触发从所述时间标签定时器中读取时间标签并写入所述存储器中；

所述存储器，用于存储通讯数据帧和所述通讯数据帧的时间标签。

一种串行总线数据分析系统，包括至少两个上述第一种串行总线数据分析仪，其中，所述至少两个串行总线数据分析仪的基准时钟端口之间通过菊花链方式连接。

第二种串行总线数据分析仪，其特征在于，包括分频器、基准时钟输出端口、数据传输模块、时间标签定时器、第一控制器、第二控制器和存储器其中，

所述分频器，用于对系统时钟信号进行分频，输出分频时钟信号；

所述基准时钟输出端口，用于将所述分频时钟信号输出给其它的串行总线数据分析仪；

所述时间标签定时器，用于在所述分频时钟信号的控制下，产生时间标签；

所述数据传输模块，用于对通讯数据帧进行传输，当完成一个通讯数据帧的传输时，同时向所述第一控制器和向所述第二控制器发送触发信号；

所述第一控制器，用于根据所述触发信号的触发从所述数据传输模块读取所述通讯数据帧并写入所述存储器中；

所述第二控制器，用于根据所述触发信号的触发从所述时间标签定时器中读取时间标签，并将所述时间标签写入所述存储器中；

所述存储器，用于存储通讯数据帧和所述通讯数据帧的时间标签。

第三种串行总线数据分析仪，包括基准时钟输入端口、数据传输模块、时间标签定时器、第一控制器、第二控制器和存储器，其中，

基准时钟输入端口，用于将其它的串行总线数据分析仪输出的分频时钟信号输入到所述时间标签定时器；

所述时间标签定时器，用于在所述分频时钟信号的控制下，产生时间标签；

所述数据传输模块，用于对通讯数据帧进行传输，当完成一个通讯数据帧的传输时，同时向所述第一控制器和向所述第二控制器发送触发信号；

所述第一控制器，用于根据所述触发信号的触发从所述数据传输模块读取所述通讯数据帧并写入所述存储器中；

所述第二控制器，用于根据所述触发信号的触发从所述时间标签定时器中读取时间标签，并将所述时间标签写入存储器中；

所述存储器，用于存储通讯数据帧和所述通讯数据帧的时间标签。

另一种串行总线数据分析系统，包括至少两个串行总线数据分析仪，所述至少两个串行总线数据分析仪包括一个上述第二种串行总线数据分析仪和至少一个上述第三种串行总线数据分析仪，所述一个上述第二种串行总线数据分析仪和至少一个上述第三种串行总线数据分析仪的基准时钟端口之间通过菊花链方式连接。

一种串行总线数据分析方法，所述方法包括：

主控制器确定串行总线数据分析仪的工作模式，所述工作模式包括主分析仪模式和从分析仪模式；

当主控制器确定工作模式为主分析仪模式时，向串行总线数据分析系统中处于从分析仪工作模式的串行总线数据分析仪发送时钟信号，当确定工作模式为从分析仪模式时，接收串行总线数据分析系统中处于主分析仪工作模式的串行总线数据分析仪发送的时钟信号，所述时钟信号作为串行总线数据分析系统中每一个串行总线数据分析仪上的时间标签定时器的基准时钟信号；

当数据传输模块完成一个通讯数据帧的传输时，所述数据传输模块同时向第一控制器和向第二控制器发送触发信号，所述触发信号用于触发第一控制器从所述数据传输模块读取所述通讯数据帧并写入存储器中，触发第二控制器从所述时间标签定时器中读取时间标签，并将所述时间标签写入存储器中。

由上述实施例可以看出，先确定串行总线数据分析仪仪的工作模式，对处于主分析仪工作模式的串行总线数据分析仪而言，作为时钟源向串行总线数据分析系统中处于从分析仪工作模式的串行总线数据分析仪提供时间标签定时器的基准时钟。对处于从分析仪工作模式的串行总线数据分析仪而言，接收处于主分析仪工作模式的串行总线数据分析仪发送的从而使整个串行总线数据分析系统中的所有串行总线数据分析仪中的时间标签定时器具有统一的时间基准。在每一个串行总线数据分析仪内部，当数据传输模块每完成一次数据帧的传输后，向两个控制器同时发送触发信号，其中一个控制器在触发信号的触发下将数据传输模块传输的数据帧写入存储器中，同时，另一个控制器在触发信号的触发下从时间标签定时器中读取时间标签，并将时间标签写入存储器中。在另一种串行总线数据分析系统中，从多个串行总线数据分析中固定配置其中一个串行总线数据分析为主分析仪，其它的串行总线数据分析仪为从分析仪。由主分析仪作为时钟源向其它的从分析仪提供时间标签定时器的基准时钟，从而使整个串行总线数据分析系统中的所有串行总线数据分析仪中的时间标签定时器具有统一的时间基准，并在该时间基准下进行数据分析。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种串行总线数据分析仪的一个实施例的结构示意图；

图2为本发明一种串行总线数据分析系统的一个实施例的结构示意图；

图3为本发明一种串行总线数据分析仪的另一个实施例的结构示意图；

图4为本发明一种串行总线数据分析仪的另一个实施例的结构示意图；

图5为本发明一种串行总线数据分析系统的另一个实施例的结构示意图；

图6为本发明一种串行总线数据分析方法的一个实施例的流程图；

图7为本发明一种CAN串行总线数据分析系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种串行总线数据分析系统以及串行总线数据分析方法。在串行总线数据分析系统中，可以从多个串行总线数据分析仪中任意指定其中一个串行总线数据分析仪为主分析仪，其它的串行总线数据分析仪为从分析仪，由主分析仪作为时钟源向其它的从分析仪提供时间标签定时器的基准时钟，从而使整个串行总线数据分析系统中的所有串行总线数据分析仪中的时间标签定时器具有统一的时间基准。在每一个串行总线数据分析仪内部，当数据传输模块每完成一次数据帧的传输后，向两个控制器同时发送触发信号，其中一个控制器在触发信号的触发下将数据传输模块传输的数据帧写入存储器中，同时，另一个控制器在触发信号的触发下从时间标签定时器中读取时间标签，并将时间标签写入存储器中。在另一种串行总线数据分析系统中，从多个串行总线数据分析中固定配置其中一个串行总线数据分析为主分析仪，其它的串行总线数据分析仪为从分析仪。由主分析仪作为时钟源向其它的从分析仪提供时间标签定时器的基准时钟，从而使整个串行总线数据分析系统中的所有串行总线数据分析仪中的时间标签定时器具有统一的时间基准，并在该时间基准下进行数据分析。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

实施例一

请参阅图1，其为本发明一种串行总线数据分析仪的一个实施例的结构示意图，如图1所示，该串行总线数据分析仪10包括：分频器11、主控制器12、双向基准时钟端口131、时间标签定时器14、数据传输模块15、第一控

制器16、第二控制器17和存储器18，其中，

分频器11，用于对系统时钟信号进行分频，输出分频时钟信号；

主控制器12，用于接收携带工作模式标识的控制指令，对所述工作模式标识进行识别，当所述工作模式标识指示所述串行总线分析仪为主分析仪时，允许所述分频时钟信号传送到时间标签定时器14和双向基准时钟端口131，当所述工作模式标识指示所述串行总线数据分析仪为从分析仪时，禁止所述分频时钟信号传送到时钟标签定时器14和基准时钟端口131；

例如，主控制器12可以通过一个内置或者外置的USB端口接收控制指令。在接收到控制指令并对工作模式进行识别后，可以通过控制信号控制一个输出使能控制器件允许或者禁止分频器11输出的分频时钟信号传送到时间标签定时器和双向基准时钟端口。其中，当第一主控制器12通过工作模式标识识别出一个串行总线数据分析仪为主分析仪时，通过控制信号将输出使能控制器件设置为输出许可状态，允许分频器11输出的分频时钟信号传送到时间标签定时器和双向基准时钟端口，此时，基准时钟端口相当于一个输出端口，可以将分频时钟信号向外输出。当第一主控制器12通过工作模式标识识别出一个串行总线数据分析仪为从分析仪时，通过控制信号将输出使能控制器件设置为输出禁止状态，禁止分频器11输出的分频时钟信号传送到时间标签定时器和双向基准时钟端口，，此时，基准时钟端口相当于一个输入端口，可以输入其它的串行总线数据分析仪提供的时钟信号。

在进行数据分析之前，第一主控制器12还根据接收到控制信令，控制正在作为时钟源向外发送基准时钟信号的分析仪停止发送信号，并将时间标签定时器清零。

双向基准时钟端口131，用于当所述工作模式标识指示所述串行总线数据分析仪为主分析仪时，将所述分频时钟信号输出给至少一个从分析仪，或者，当所述工作模式标识指示所述串行总线数据分析仪为从分析仪时，将一个主分析仪输出的分频时钟信号输入到时间标签定时器14；

时间标签定时器14，用于在所述分频时钟信号的控制下，产生时间标签；

数据传输模块15，用于对通讯数据帧进行传输，当完成一个通讯数据帧的传输时，同时向第一控制器16和向第二控制器17发送触发信号；

第一控制器16，用于根据所述触发信号的触发从数据传输模块15读取所述通讯数据帧并写入存储器18中；

第二控制器17，用于根据所述触发信号的触发从时间标签定时器14中读取时间标签并写入存储器18中；

存储器18，用于存储通讯数据帧和所述通讯数据帧的时间标签。

优选的，第一控制器16为一个中央处理单元(CPU)，第二控制器17为一个直接内存访问控制器(DMA)。或者，优选的，第一控制器16和第二控制器17分别为一个直接内存访问控制器。

其中，由于DMA对串行总线占用的优先级高于CPU，因此，DMA可以很快地将触发信号产生时的时间标签定时器的计数值捕获并写入存储器18中，而不会因CPU指令的运行而产生延时，时间标签的时间误差极小，完全可以满足时间标签定时器对于计时精度的要求。

由上述实施例可以看出，该串行总线数据分析仪既可以作为一个主分析仪，作为时钟源向其它的从分析仪提供时间标签定时器的基准时钟信号，也可以作为一个从分析仪，接收主分析仪提供的时间标签定时的基准时钟信号。在该串行总线数据分析仪为通讯数据帧打时间标签时，在第一控制器从数据传输模块读取数据并写入存储器的同时，第二控制器也立刻从时间标签定时器读取时间标签并写入存储器，从而使时间标签准确地反映了通讯数据帧传输的时间。

实施例二

本发明实施例还提供了一种串行总线数据分析系统，请参阅图2，其为本发明一种串行总线数据分析系统的一个实施例的结构示意图，如图2所示，该串行总线数据分析系统20包括：至少两个在实施例一中描述的串行总线分析仪10，其中，所述至少两个串行总线数据分析仪10的基准时钟端口之间通过菊花链方式连接。

其中，所谓菊花链的连接方式即为，串行总线数据分析仪1的基准时钟端口与串行总线数据分析仪2的基准时钟端口连接，串行总线数据分析仪2的基准时钟端口与串行总线数据分析仪3的基准时钟端口连接....，串行总线数据分析仪N-1的基准时钟端口与串行总线数据分析仪N的基准时钟端口连接。

例如，在该串行总线分析系统中，当串行总线数据分析仪1中的中央控制单元根据接收的控制信令中所携带的工作模式标识，确定串行总线数据分析仪1为主分析仪时，允许分频时钟信号传送到串行总线数据分析仪1中的时间标签定时器和双向基准时钟端口，双向基准时钟端口作为输出端口将分频时钟信号输出给从分析仪。同时，当串行总线数据分析仪2-N中的中央控制单元根据接收的控制信令中所携带的工作模式标识，确定串行总线数据分析仪2-N为从分析仪时，禁止分频时钟信号传送到串行总线数据分析仪2-N中的时间标签定时器和双向基准时钟端口，双向基准时钟端口作为输入端口将一个主分析仪，也就是串行总线数据分析仪1输出的分频时钟信号输入到串行总线数据分析仪2-N的时间标签定时器。

由于串行总线数据分析仪10的内部结构已经在实施例一中进行了详细地描述，关于串行总线数据分析仪10的内部结构可以参见实施一中的描述，本实施例中不再赘述。

由上述实施例可以看出，该串行总线数据分析仪既可以作为一个主分析仪，作为时钟源向其它的从分析仪提供时间标签定时器的基准时钟信号，也可以作为一个从分析仪，接收主分析仪提供的时间标签定时的基准时钟信号。在该串行总线数据分析仪为通讯数据帧打时间标签时，在第一控制器从数据传输模块中读取数据并写入存储器的同时，第二控制器也立刻从时间标签定时器中读取时间标签并写入存储器，从而使时间标签准确地反映了通讯数据帧传输的时间。这样，在整个串行总线数据分析系统中，不仅可以通过时间标签实现对来自不同的串行总线数据分析仪的通讯数据帧进行数据分析，还可以通过随机指定任意一个串行总线数据分析仪为时钟源，实现灵活配置。

实施例三

本发明实施例还提供了另一种串行总线数据分析仪，本实施例与实施例一提供的串行总线数据分析仪的区别在于，本实施例中的串行总线数据分析仪仅能作为主分析仪向其它的从分析仪输出基准时钟信号。请参阅图3，其为本发明一种串行总线数据分析仪的另一个实施例的结构示意图，该串行总线数据分析仪30包括：分频器11、基准时钟输出端口132、时间标签定时器14、数据传输模块15、第一控制器16、第二控制器17和存储器18；

分频器11，用于对系统时钟信号进行分频，输出分频后的信号；

基准时钟输出端口132，用于将所述分频时钟信号输出给其它的串行总线数据分析仪；

时间标签定时器14，用于在所述分频时钟信号的控制下，产生时间标签；

数据传输模块15，用于对通讯数据帧进行传输，当完成一个通讯数据帧的传输时，同时向第一控制器16和向第二控制器17发送触发信号；

第一控制器16，用于根据所述触发信号的触发从数据传输模块15读取所述通讯数据帧并写入存储器18中；

第二控制器17，用于根据所述触发信号的触发从时间标签定时器14中读取时间标签，并将所述时间标签写入存储器18中；

存储器18，用于存储通讯数据帧和所述通讯数据帧的时间标签。

优选的，第一控制器16为一个中央处理单元(CPU)，第二控制器17为一个直接内存访问控制器(DMA)。或者，优选的，第一控制器16和第二控制器17分别为一个直接内存访问控制器。

由上述实施例可以看出，一方面直接将分频器输出的分频时钟信号作为时间标签定时器的基准时钟信号，另一方面，将由基准时钟输出端口将分频时钟信号作为时钟源提供给其它的串行总线数据分析仪。在该串行总线数据分析仪为通讯数据帧打时间标签时，在第一控制器从数据传输模块读取数据并写入存储器的同时，第二控制器也立刻从时间标签定时器读取时间标签并写入存储器，从而使时间标签准确地反映了通讯数据帧传输的时间。

实施例四

本发明实施例还提供了另一种串行总线数据分析仪，本实施例与实施例一提供的串行总线数据分析仪的区别在于，本实施例中的串行总线数据分析仪仅能作为从分析仪，接收其它的主分析仪输出的基准时钟信号。请参阅图4，其为本发明一种串行总线数据分析仪的另一个实施例的结构示意图，该串行总线数据分析仪40包括：基准时钟输入端口133、时间标签定时器14、数据传输模块15、第一控制器16、第二控制器17和存储器18；其中，

基准时钟输入端口133，用于将其它的串行总线数据分析仪输出的分频时钟信号输入到时间标签定时器14；

时间标签定时器14，用于在所述分频时钟信号的控制下，产生时间标签；

数据传输模块15，用于对通讯数据帧进行传输，当完成一个通讯数据帧的传输时，同时向第一控制器16和向第二控制器17发送触发信号；

第一控制器16，用于根据所述触发信号的触发从数据传输模块15读取所述通讯数据帧并写入存储器18中；

第二控制器17，用于根据所述触发信号的触发从时间标签定时器14中读取时间标签，并将所述时间标签写入存储器18中；

存储器18，用于存储通讯数据帧和所述通讯数据帧的时间标签。

优选的，第一控制器16为一个中央处理单元(CPU)，第二控制器17为一个直接内存访问控制器(DMA)。或者，优选的，第一控制器16和第二控制器17分别为一个直接内存访问控制器。

由上述实施例可以看出，在该串行总线数据分析仪中不产生时间标签定时器的基准时钟信号，而是由基准时钟输入端口将其它的串行总线数据分析仪输出的分频时钟信号输入到时间标签定时器，作为时间标签定时器的基准时钟信号。在该串行总线数据分析仪为通讯数据帧打时间标签时，在第一控制器从数据传输模块读取数据并写入存储器的同时，第二控制器也立刻从时间标签定时器读取时间标签并写入存储器，从而使时间标签准确地反映了通讯数据帧传输的时间。

实施例五

本发明实施例还提供了一种串行总线数据分析系统。本实施例与实施例二提供的系统的区别在于，在该系统中，主分析仪和从分析仪是固定配置的，不可以任意互换。也就是说，主分析仪只能作为主分析仪，而不能再被设置为从分析仪，同样，从分析仪也只能作为从分析仪，而不能在被设置为主分析仪。请参阅图5，其为本发明一种串行总线数据分析系统的另一个实施例的结构示意图，该串行总线数据分析系统50包括一个在实施例三中描述的串行总线数据分析仪30和至少一个在实施例四中描述的串行总线数据分析仪40，一个串行总线数据分析仪30的基准时钟端口和至少一个串行总线数据分析仪40的基准时钟端口之间通过菊花链方式连接。

例如，在该串行总线分析系统中，当串行总线数据分析仪1中的分频器输出分频时钟信号后，时间标签定时器将分频时钟信号作为基准时钟信号，产生时间标签，基准时钟输出端口将该分频时钟信号输出该其它的串行总线数据分析仪。在串行总线数据分析仪2-N中，基准时钟输入端口将串行总线数据分析仪1输出的分频时钟信号输入到时间标签定时器，时间标签定时器将串行总线数据分析仪1输出的分频时钟信号作为基准时钟信号，产生时间标签。

由于串行总线数据分析仪30的内部结构已经在实施例三中进行了详细地描述，串行总线数据分析仪40的内部结构已经在实施例四中进行了详细地描述，关于串行总线数据分析仪30和40的内部结构可以分别参见实施三和四中的描述，本实施例中不再赘述。

由上述实施例可以看出，在主分析仪中，一方面直接将分频器输出的分频时钟信号作为时间标签定时器的基准时钟信号，另一方面，将由基准时钟输出端口将分频时钟信号作为时钟源提供给其它的串行总线数据分析仪。而在从分析仪中不产生时间标签定时器的基准时钟信号，而是由基准时钟输入端口将其它的串行总线数据分析仪输出的分频时钟信号输入到时间标签定时器，作为时间标签定时器的基准时钟信号。在该串行总线数据分析仪为通讯数据帧打时间标签时，在第一控制器从数据传输模块读取数据并写入存储器的同时，第二控制器也立刻从时间标签定时器读取时间标签并写入存储器，从而使时间标签准确地反映了通讯数据帧传输的时间。

实施例六

本发明实施例还提供了一种串行总线数据分析方法。请参阅图6，其为本发明一种串行总线数据分析方法的一个实施例的流程图，包括：

步骤601：主控制器确定串行总线数据分析仪的工作模式，所述工作模式包括主分析仪模式和从分析仪模式；

其中，步骤601的一种优选实施方式为：

主控制器接收携带工作模式标识的控制指令，所述工作模式标识用于指示串行总线数据分析仪的工作模式；主控制器对所述工作模式标识进行识别，根据所述工作模式标识与工作模式之间的对应关系确定串行总线数据分析仪的工作模式。

可替换的，另一种优选的实施方式为：

主控制器读取数据串行总线分析仪的设备标识，所述设备标识用于指示串行总线数据分析仪的工作模式；主控制器对所述设备标识进行识别，根据所述工作模式标识与工作模式之间的对应关系确定串行总线数据分析仪的工作模式。

上述两种实施方式相比，第一种实施方式可以实现工作模式的动态配置，当改变控制指令中的工作模式标识，就可以改变工作模式。也就是说，既可以将一个串行总线数据分析仪设置为主分析仪模式，也可以设置为从分析仪模式。而第二种实施方式的工作模式是固定配置的，由于设备标识对于串行总线数据分析仪来说是固定不变的，因此，通过设备标识，仅能将一个串行总线数据分析仪设置为主分析仪模式，或者，仅能设置为从分析仪模式。

步骤602：当主控制器确定工作模式为主分析仪模式时，向串行总线数据分析系统中处于从分析仪工作模式的串行总线数据分析仪发送时钟信号，当确定工作模式为从分析仪模式时，接收串行总线数据分析系统中处于主分析仪工作模式的串行总线数据分析仪发送的时钟信号，所述时钟信号作为串行总线数据分析系统中每一个串行总线数据分析仪上的时间标签定时器的基准时钟信号；

其中，所述当主控制器确定工作模式为主分析仪模式时，向串行总线数据分析仪系统中处于从分析仪工作模式的串行总线数据分析仪发送时钟信号包括：当主控制器确定工作模式为主分析仪模式时，将所述串行总线数据分析仪中的系统时钟信号进行分频处理，得到分频时钟信号；向串行总线数据分析系统中处于从分析仪工作模式的串行总线数据分析仪发送所述分频时钟信号。

当然，除了对系统时钟信号进行分频，将获得的分频时钟信号作为串行总线数据分析系统中每一个串行总线数据分析仪上的时间标签定时器的基准时钟信号，发送给串行总线数据分析仪系统中处于从分析仪工作模式的串行总线数据分析仪外，还可以将系统内其它的信号进行分频处理，并将得到的分频时钟信号发送给处于从分析仪工作模式的串行总线数据分析仪。

步骤603：当数据传输模块完成一个通讯数据帧的传输时，所述数据传输模块同时向第一控制器和向第二控制器发送触发信号，所述触发信号用于触发第一控制器从所述数据传输模块读取所述通讯数据帧并写入存储器中，触发第二控制器从所述时间标签定时器中读取时间标签，并将所述时间标签写入存储器中。

优选的，第一控制器16为一个中央处理单元(CPU)，第二控制器17为一个直接内存访问控制器(DMA)。或者，优选的，第一控制器16和第二控制器17分别为一个直接内存访问控制器。

以对CAN串行总线数据分析为例，请参阅图7，其为本发明一种CAN串行总线数据分析系统的结构示意图。如图7所示，CAN串行总线数据分析仪之间的基准时钟端口采用同轴电缆(Sync cable)并通过菊花链的方式连接在一起，作为CAN串行总线数据分析仪上的时间标签定时器的基准时钟信号通路。每一个CAN串行总线数据分析仪的USB控制端口通过USB集线器接入计算机，计算机上运行的用户控制程序向各个CAN串行总线数据分析仪发送控制命令，命令所有的CAN串行总线数据分析仪停止发送时钟信号或者停止接收时钟信号，并命令所有的CAN串行总线数据分析仪将时间标签定时器清零。每当计算机上运行的用户控制程序监测到有CAN串行总线数据分析仪接入或者退出上述基准时钟信号通路，就执行一次上述操作。当所有的CAN串行总线数据分析仪完成上述操作后，向计算机发送完成消息。用户控制程序向各个CAN串行总线数据分析仪发送携带工作模式标识的控制指令，假设控制指令中的工作模式标识指示CAN串行总线数据分析仪1为主分析仪，CAN串行总线数据分析仪2-N为从分析仪，则CAN串行总线数据分析仪1通过同轴电缆向CAN串行总线数据分析仪2-N发送时钟信号，同时，CAN串行总线数据分析仪2-N接收CAN串行总线数据分析仪1发送的时钟信号，该时钟信号为CAN串行总线数据分析仪1-N上的时间标签定时器的基准时钟信号。

由上述实施例可以看出，先确定串行总线数据分析仪仪的工作模式，对处于主分析仪工作模式的串行总线数据分析仪而言，作为时钟源向串行总线数据分析系统中处于从分析仪工作模式的串行总线数据分析仪提供时间标签定时器的基准时钟。对处于从分析仪工作模式的串行总线数据分析仪而言，接收处于主分析仪工作模式的串行总线数据分析仪发送的从而使整个串行总线数据分析系统中的所有串行总线数据分析仪中的时间标签定时器具有统一的时间基准。在每一个串行总线数据分析仪内部，当数据传输模块每完成一次数据帧的传输后，向两个控制器同时发送触发信号，其中一个控制器在触发信号的触发下将数据传输模块传输的数据帧写入存储器中，同时，另一个控制器在触发信号的触发下从时间标签定时器中读取时间标签，并将时间标签写入存储器中。在另一种串行总线数据分析系统中，从多个串行总线数据分析中固定配置其中一个串行总线数据分析为主分析仪，其它的串行总线数据分析仪为从分析仪。由主分析仪作为时钟源向其它的从分析仪提供时间标签定时器的基准时钟，从而使整个串行总线数据分析系统中的所有串行总线数据分析仪中的时间标签定时器具有统一的时间基准，并在该时间基准下进行数据分析。

需要说明的是，本发明各个实施例中提供的串行总线数据分析仪、分析系统和分析方法适用于各种类型的串行总线数据分析仪和分析系统，如，CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)串行总线数据分析仪和分析系统。

需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。

以上对本发明所提供的一种串行总线数据分析仪、分析系统以及分析方法进行了详细介绍，本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (17)

1.一种串行总线数据分析仪，其特征在于，包括分频器、主控制器、双向基准时钟端口、时间标签定时器、数据传输模块、第一控制器、第二控制器和存储器，其中，

所述分频器，用于对系统时钟信号进行分频，输出分频时钟信号；

所述主控制器，用于接收携带工作模式标识的控制指令，对所述工作模式标识进行识别，当所述工作模式标识指示所述串行总线数据分析仪为主分析仪时，允许所述分频时钟信号传送到所述时间标签定时器和所述双向基准时钟端口，当所述工作模式标识指示所述串行总线数据分析仪为从分析仪时，禁止所述分频时钟信号传送到所述时钟标签定时器和双向基准时钟端口；

所述双向基准时钟端口，用于当所述工作模式标识指示所述串行总线数据分析仪为主分析仪时，将所述分频时钟信号输出给至少一个从分析仪，或者，当所述工作模式标识指示所述串行总线数据分析仪为从分析仪时，将一个主分析仪输出的分频时钟信号输入到所述时间标签定时器；

所述时间标签定时器，用于在所述分频时钟信号的控制下，产生时间标签；

所述数据传输模块，用于对通讯数据帧进行传输，当完成一个通讯数据帧的传输时，同时向所述第一控制器和向所述第二控制器发送触发信号；

所述第一控制器，用于根据所述触发信号的触发从所述数据传输模块读取所述通讯数据帧并写入所述存储器中；

所述第二控制器，用于根据所述触发信号的触发从所述时间标签定时器中读取时间标签并写入所述存储器中；

所述存储器，用于存储通讯数据帧和所述通讯数据帧的时间标签。

2.根据权利要求1所述的分析仪，其特征在于，所述第一控制器为中央处理单元CPU，所述第二控制器为直接内存访问控制器DMA。

3.根据权利要求1所述的分析仪，其特征在于，所述第一控制器和第二控制器为直接内存访问控制器DMA。

4.一种串行总线数据分析系统，其特征在于，包括至少两个如权利要求1-3中任意一项所述的串行总线数据分析仪，其中，所述至少两个串行总线数据分析仪的基准时钟端口之间通过菊花链方式连接。

5.一种串行总线数据分析仪，其特征在于，包括分频器、基准时钟输出端口、数据传输模块、时间标签定时器、第一控制器、第二控制器和存储器其中，

所述分频器，用于对系统时钟信号进行分频，输出分频时钟信号；

所述基准时钟输出端口，用于将所述分频时钟信号输出给其它的串行总线数据分析仪；

所述时间标签定时器，用于在所述分频时钟信号的控制下，产生时间标签；

所述数据传输模块，用于对通讯数据帧进行传输，当完成一个通讯数据帧的传输时，同时向所述第一控制器和向所述第二控制器发送触发信号；

所述第一控制器，用于根据所述触发信号的触发从所述数据传输模块读取所述通讯数据帧并写入所述存储器中；

所述第二控制器，用于根据所述触发信号的触发从所述时间标签定时器中读取时间标签，并将所述时间标签写入所述存储器中；

所述存储器，用于存储通讯数据帧和所述通讯数据帧的时间标签。

6.根据权利要求5所述的分析仪，其特征在于，所述第一控制器为中央处理单元CPU，所述第二控制器为直接内存访问控制器DMA。

7.根据权利要求5所述的分析仪，其特征在于，所述第一控制器和第二控制器为直接内存访问控制器DMA。

8.一种串行总线数据分析仪，其特征在于，包括基准时钟输入端口、数据传输模块、时间标签定时器、第一控制器、第二控制器和存储器，其中，

基准时钟输入端口，用于将其它的串行总线数据分析仪输出的分频时钟信号输入到所述时间标签定时器；

所述时间标签定时器，用于在所述分频时钟信号的控制下，产生时间标签；

所述数据传输模块，用于对通讯数据帧进行传输，当完成一个通讯数据帧的传输时，同时向所述第一控制器和向所述第二控制器发送触发信号；

所述第一控制器，用于根据所述触发信号的触发从所述数据传输模块读取所述通讯数据帧并写入所述存储器中；

所述第二控制器，用于根据所述触发信号的触发从所述时间标签定时器中读取时间标签，并将所述时间标签写入存储器中；

所述存储器，用于存储通讯数据帧和所述通讯数据帧的时间标签。

9.根据权利要求8所述的分析仪，其特征在于，所述第一控制器为中央处理单元CPU，所述第二控制器为直接内存访问控制器DMA。

10.根据权利要求8所述的分析仪，其特征在于，所述第一控制器和第二控制器为直接内存访问控制器DMA。

11.一种串行总线数据分析系统，其特征在于，包括至少两个串行总线数据分析仪，所述至少两个串行总线数据分析仪包括一个如权利要求5-7中任意一项所述的串行总线数据分析仪和至少一个如权利要求8-10中任意一项所述的串行总线数据分析仪，所述一个如权利要求5-7中任意一项所述的串行总线数据分析仪和至少一个如权利要求8-10中任意一项所述的串行总线数据分析仪的基准时钟端口之间通过菊花链方式连接。

12.一种串行总线数据分析方法，其特征在于，所述方法包括：

主控制器确定串行总线数据分析仪的工作模式，所述工作模式包括主分析仪模式和从分析仪模式；

当主控制器确定工作模式为主分析仪模式时，向串行总线数据分析系统中处于从分析仪工作模式的串行总线数据分析仪发送时钟信号，当确定工作模式为从分析仪模式时，接收串行总线数据分析系统中处于主分析仪工作模式的串行总线数据分析仪发送的时钟信号，所述时钟信号作为串行总线数据分析系统中每一个串行总线数据分析仪上的时间标签定时器的基准时钟信号；

当数据传输模块完成一个通讯数据帧的传输时，所述数据传输模块同时向第一控制器和向第二控制器发送触发信号，所述触发信号用于触发第一控制器从所述数据传输模块读取所述通讯数据帧并写入存储器中，触发第二控制器从所述时间标签定时器中读取时间标签，并将所述时间标签写入存储器中。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述主控制器确定串行总线数据分析仪的工作模式包括：

主控制器接收携带工作模式标识的控制指令，所述工作模式标识用于指示串行总线数据分析仪的工作模式；

主控制器对所述工作模式标识进行识别，根据所述工作模式标识与工作模式之间的对应关系确定串行总线数据分析仪的工作模式。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述主控制器确定串行总线数据分析仪的工作模式包括：

主控制器读取串行总线数据分析仪的设备标识，所述设备标识用于指示串行总线数据分析仪的工作模式；

主控制器对所述设备标识进行识别，根据所述工作模式标识与工作模式之间的对应关系确定串行总线数据分析仪的工作模式。

15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述当主控制器确定工作模式为主分析仪模式时，向串行总线数据分析系统中处于总分析仪工作模式的串行总线数据分析仪发送时钟信号包括：

当主控制器确定工作模式为主分析仪模式时，将所述串行总线数据分析仪中的系统时钟信号进行分频处理，得到分频时钟信号；

向串行总线数据分析系统中处于从分析仪工作模式的串行总线数据分析仪发送所述分频时钟信号。

16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一控制器为中央处理单元CPU，所述第二控制器为直接内存访问控制器DMA。

17.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一控制器和第二控制器为直接内存访问控制器DMA。