CN104008077A - 基于单片机实现串口抓包的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于单片机实现串口抓包的装置，它的第一串口通信设备连接第一通用异步收发传输器，第二串口通信设备连接第二通用异步收发传输器，第一通用异步收发传输器的输出端通过第一通信导线连接第二通用异步收发传输器的输入端，第一通用异步收发传输器的输入端通过第二通信导线连接第二通用异步收发传输器的输出端，单片机的第一通用异步收发传输接口接入第一通信导线，第二通用异步收发传输接口接入第二通信导线，第三通用异步收发传输接口通过第三通用异步收发传输器连接。本发明直接从串口数据流硬件部分抓取串口收发数据，每组数据自动生成收发序号和时间戳，能够方便用户对通讯进行时间和内容上的分析。

Description

基于单片机实现串口抓包的装置及方法
技术领域
本发明涉及通讯技术领域，具体地指一种基于单片机实现串口抓包的装置及方法。
背景技术
串口通信是一种较为常见的通信方式，在通信调试、不清楚通信协议等情况下，可以利用串口抓包工具对通信数据进行解析。目前市场上软件串口抓包分析工具比较多，但硬件串口抓包工具很少，技术人员一般使用逻辑分析仪对串口数据波形进行解析得到数据信息，而逻辑分析仪价格昂贵，造成了串口数据抓包的成本较高，且解析后输出的数据不带序号和时间戳，不便于对串口通信数据的实时分析。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种基于单片机实现串口抓包的装置及方法，该装置和方法直接从串口数据流硬件部分抓取串口收发数据，在不影响通讯设备通讯的情况下，直观、实时的给出收发数据；每组数据前自动生成收发序号和时间戳，能够方便用户对通讯进行时间和内容上的分析。
为实现此目的，本发明所设计的基于单片机实现串口抓包的装置，包括第一串口通信设备、第二串口通信设备、第一通用异步收发传输器(UART，Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)和第二通用异步收发传输器，其中，第一串口通信设备的通信串口连接第一通用异步收发传输器，第二串口通信设备的通信串口连接第二通用异步收发传输器，所述第一通用异步收发传输器的输出端通过第一通信导线连接第二通用异步收发传输器的输入端，第一通用异步收发传输器的输入端通过第二通信导线连接第二通用异步收发传输器的输出端，其特征在于：它还包括单片机、第三通用异步收发传输器和电脑，其中，单片机的第一通用异步收发传输接口接入第一通信导线，单片机的第二通用异步收发传输接口接入第二通信导线，单片机的第三通用异步收发传输接口与第三通用异步收发传输器的第一通信端连接，第三通用异步收发传输器的第二通信端连接电脑的通信串口。
所述第一串口通信设备为串口通讯的工控设备或串口鼠标或串口键盘，所述第二串口通信设备为串口通讯的工控设备或串口鼠标或串口键盘。
一种利用上述基于单片机实现串口抓包的装置进行串口抓包的方法，其特征在于，它包括如下步骤：
步骤1：第一串口通信设备与第二串口通信设备之间通过第一通用异步收发传输器和第二通用异步收发传输器进行指定协议下的双向串口数据通信；
步骤2：电脑向单片机发送与上述指定协议相同的通信协议，单片机的第一通用异步收发传输接口利用该通信协议从第一通信导线中读取由第一通用异步收发传输器向第二通用异步收发传输器传输的串口数据组，单片机的第二通用异步收发传输接口利用该通信协议从第二通信导线中读取由第二通用异步收发传输器向第一通用异步收发传输器传输的串口数据组；
步骤3：单片机对由第一通用异步收发传输接口获取的每组串口数据标记对应的收发序号，同时，单片机对由第二通用异步收发传输接口获取的每组串口数据也标记对应的收发序号；
步骤4：单片机的第三通用异步收发传输接口将上述所有标记了收发序号的串口数据组通过第三通用异步收发传输器传输给电脑；
步骤5：电脑将收到的所有标记了收发序号的串口数据组实时标记时间戳，得到同时标记了收发序号和时间戳的串口数据组，电脑将上述同时标记了收发序号和时间戳的串口数据组进行显示。
所述串口数据组为数据比特。
所述指定协议为指定的波特率、比特位、停止位和校验位。
所述步骤1开始之前还包括将第一通用异步收发传输器、第二通用异步收发传输器和第三通用异步收发传输器进行初始化处理。
所述标记了收发序号和时间戳的串口数据组的排列顺序为收发序号在首位，时间戳在中间，串口数据组在最后。
本发明的有益效果：
1、本发明能在不使用逻辑分析仪的情况下清晰、快捷的显示出第一串口通信设备与第二串口通信设备之间收发的数据，极大的降低了串口抓包分析的成本；
2、本发明直接从串口数据流硬件部分抓取串口收发数据，在不影响通讯设备通讯的情况下，直观、实时的显示出第一串口通信设备与第二串口通信设备之间的收发数据，极大的方便了串口通讯时的通讯分析；
3、本发明在电脑上显示的串口数据组带有收发序号和时间戳，能更好的方便用户对第一串口通信设备与第二串口通信设备之间进行的串口通讯进行时间和内容上的分析。
附图说明
图1为本发明的结构框图；
其中，1—第一串口通信设备、2—第二串口通信设备、3—第一通用异步收发传输器、4—第二通用异步收发传输器、5—第一通信导线、6—第二通信导线、7—单片机、7.1—第一通用异步收发传输接口、7.2—第二通用异步收发传输接口、7.3—第三通用异步收发传输接口、8—第三通用异步收发传输器、9—电脑。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
如图1所示的基于单片机实现串口抓包的装置，包括第一串口通信设备1、第二串口通信设备2、第一通用异步收发传输器3和第二通用异步收发传输器4，其中，第一串口通信设备1的通信串口连接第一通用异步收发传输器3，第二串口通信设备2的通信串口连接第二通用异步收发传输器4，所述第一通用异步收发传输器3的输出端通过第一通信导线5连接第二通用异步收发传输器4的输入端，第一通用异步收发传输器3的输入端通过第二通信导线6连接第二通用异步收发传输器4的输出端，它还包括单片机7、第三通用异步收发传输器8和电脑9，其中，单片机7的第一通用异步收发传输接口7.1接入第一通信导线5，单片机7的第二通用异步收发传输接口7.2接入第二通信导线6，单片机7的第三通用异步收发传输接口7.3与第三通用异步收发传输器8的第一通信端连接，第三通用异步收发传输器8的第二通信端连接电脑9的通信串口。
上述技术方案中，第一通用异步收发传输接口7.1、第二通用异步收发传输接口7.2和第三通用异步收发传输接口7.3均为单片机7自带接口。
上述技术方案中，所述第一串口通信设备1为串口通讯的工控设备或串口鼠标或串口键盘，所述第二串口通信设备2为串口通讯的工控设备或串口鼠标或串口键盘。
上述技术方案中，所述单片机7优选飞思卡尔k60型单片机。
一种利用上述基于单片机实现串口抓包的装置进行串口抓包的方法，它包括如下步骤：
步骤1：第一串口通信设备1与第二串口通信设备2之间通过第一通用异步收发传输器3和第二通用异步收发传输器4进行指定协议(即指定的波特率、比特位、停止位和校验位)下的双向串口数据通信；
步骤2：电脑9向单片机7发送与上述指定协议相同的通信协议(即电脑9向单片机7发送的波特率、比特位、停止位和校验位与上述指定协议中的波特率、比特位、停止位和校验位完全一致)，单片机7的第一通用异步收发传输接口7.1利用该通信协议从第一通信导线5中读取由第一通用异步收发传输器3向第二通用异步收发传输器4传输的串口数据组，单片机7的第二通用异步收发传输接口7.2利用该通信协议从第二通信导线6中读取由第二通用异步收发传输器4向第一通用异步收发传输器3传输的串口数据组；
步骤3：单片机7对由第一通用异步收发传输接口7.1获取的每组串口数据标记对应的收发序号(此处标记为发序号，即TX，transmit，传送)，同时，单片机7对由第二通用异步收发传输接口7.2获取的每组串口数据也标记对应的收发序号(此处标记为收序号，即RX，receive，接收)；
步骤4：单片机7的第三通用异步收发传输接口7.3将上述所有标记了收发序号的串口数据组通过第三通用异步收发传输器8传输给电脑9；
步骤5：电脑9将收到的所有标记了收发序号的串口数据组实时标记时间戳(即标记上实时的时间点)，得到同时标记了收发序号和时间戳的串口数据组(具体为收发序号在首位，时间戳在中间，串口数据组在最后)，电脑9将上述同时标记了收发序号和时间戳的串口数据组进行显示。
上述技术方案中，所述串口数据组为数据比特。所述指定协议为指定的波特率、比特位、停止位和校验位。
上述技术方案中，所述步骤1开始之前还包括将第一通用异步收发传输器3、第二通用异步收发传输器4和第三通用异步收发传输器8进行初始化处理。该初始化处理的内容包括波特率、比特位长度和停止位长度信息。
上述技术方案中，技术人员通过收发序号可以区分数据发送的方向。技术人员通过时间戳可以获取数据发送的具体时间，有助于后期的程序分析。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (7)

1.一种基于单片机实现串口抓包的装置，包括第一串口通信设备(1)、第二串口通信设备(2)、第一通用异步收发传输器(3)和第二通用异步收发传输器(4)，其中，第一串口通信设备(1)的通信串口连接第一通用异步收发传输器(3)，第二串口通信设备(2)的通信串口连接第二通用异步收发传输器(4)，所述第一通用异步收发传输器(3)的输出端通过第一通信导线(5)连接第二通用异步收发传输器(4)的输入端，第一通用异步收发传输器(3)的输入端通过第二通信导线(6)连接第二通用异步收发传输器(4)的输出端，其特征在于：它还包括单片机(7)、第三通用异步收发传输器(8)和电脑(9)，其中，单片机(7)的第一通用异步收发传输接口(7.1)接入第一通信导线(5)，单片机(7)的第二通用异步收发传输接口(7.2)接入第二通信导线(6)，单片机(7)的第三通用异步收发传输接口(7.3)与第三通用异步收发传输器(8)的第一通信端连接，第三通用异步收发传输器(8)的第二通信端连接电脑(9)的通信串口。
2.根据权利要求1所述的基于单片机实现串口抓包的装置，其特征在于：所述第一串口通信设备(1)为串口通讯的工控设备或串口鼠标或串口键盘，所述第二串口通信设备(2)为串口通讯的工控设备或串口鼠标或串口键盘。
3.一种利用权利要求1所述基于单片机实现串口抓包的装置进行串口抓包的方法，其特征在于，它包括如下步骤：
步骤1：第一串口通信设备(1)与第二串口通信设备(2)之间通过第一通用异步收发传输器(3)和第二通用异步收发传输器(4)进行指定协议下的双向串口数据通信；
步骤2：电脑(9)向单片机(7)发送与上述指定协议相同的通信协议，单片机(7)的第一通用异步收发传输接口(7.1)利用该通信协议从第一通信导线(5)中读取由第一通用异步收发传输器(3)向第二通用异步收发传输器(4)传输的串口数据组，单片机(7)的第二通用异步收发传输接口(7.2)利用该通信协议从第二通信导线(6)中读取由第二通用异步收发传输器(4)向第一通用异步收发传输器(3)传输的串口数据组；
步骤3：单片机(7)对由第一通用异步收发传输接口(7.1)获取的每组串口数据标记对应的收发序号，同时，单片机(7)对由第二通用异步收发传输接口(7.2)获取的每组串口数据也标记对应的收发序号；
步骤4：单片机(7)的第三通用异步收发传输接口(7.3)将上述所有标记了收发序号的串口数据组通过第三通用异步收发传输器(8)传输给电脑(9)；
步骤5：电脑(9)将收到的所有标记了收发序号的串口数据组实时标记时间戳，得到同时标记了收发序号和时间戳的串口数据组，电脑(9)将上述同时标记了收发序号和时间戳的串口数据组进行显示。
4.根据权利要求3所述的串口抓包的方法，其特征在于：所述串口数据组为数据比特。
5.根据权利要求3所述的串口抓包的方法，其特征在于：所述指定协议为指定的波特率、比特位、停止位和校验位。
6.根据权利要求3所述的串口抓包的方法，其特征在于：所述步骤1开始之前还包括将第一通用异步收发传输器(3)、第二通用异步收发传输器(4)和第三通用异步收发传输器(8)进行初始化处理。
7.根据权利要求3所述的串口抓包的方法，其特征在于：所述标记了收发序号和时间戳的串口数据组的排列顺序为收发序号在首位，时间戳在中间，串口数据组在最后。
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