DE60222983T2

DE60222983T2 - Serieller Datenzeiger

Info

Publication number: DE60222983T2
Application number: DE60222983T
Authority: DE
Inventors: Frederick A. Portland Azinger
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 2001-11-21
Filing date: 2002-11-15
Publication date: 2008-07-31
Anticipated expiration: 2022-11-16
Also published as: EP1314987B1; JP4041865B2; DE60222983D1; EP1314987A1; US20030095099A1; US6847349B2; CN1420484A; CN100354922C; JP2003222642A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft die analoge Wellenformanzeige eines seriellen digitalen Datenstroms und insbesondere einen seriellen Datenzeiger zum Liefern von Inhaltsinformationen über den seriellen digitalen Datenstrom von der analogen Wellenformanzeige.
Da sich die Welt immer mehr zu seriellen Bussen wie z. B. RS-232, Firewire, USB usw. bewegt, nimmt der Bedarf für die Leute, zu beobachten und zu verstehen, was über diese Busse transportiert wird, zu. Logikanalysatoren sind das traditionelle Instrument zum Analysieren, welche digitalen Daten über parallele Busse transportiert werden, stellen jedoch keine analoge Wellenformanzeige des Datensignals bereit. Logikanalysatoren sehen vielmehr gruppierte Datenworte vor. Eine Art von Zeiger zum Interpretieren von Anzeigen von gruppierten Datenworten ist im US-Patent Nr. 6 107 989 , ausgegeben am 22. August 2000, beschrieben. Dieses Patent beschreibt einen adaptiven Zeiger, der auf der binären Anzeige von gruppierten Datenworten diejenigen Bits hervorhebt, die speziellen Segmenten eines vordefinierten Protokolls entsprechen, d. h. wenn der Zeiger in einer Bitposition in den gruppierten Datenworten angeordnet wird, werden alle Bits, die mit dem Segment in Beziehung stehen, in dem sich der Zeiger befindet, hervorgehoben und der entsprechende Name und Wert des Segments kann alphanumerisch angezeigt werden. Es besteht jedoch keine vergleichbare Fähigkeit, die zum Analysieren von analogen Wellenformen von seriellen digitalen Datenströmen vorgesehen ist.
Oszilloskope führen eine gute Aufgabe zum Erfassen und Anzeigen von analogen Wellenformen durch, die das darstellen, was auf der physikalischen Ebene stattfindet, tun jedoch wenig zur Unterstützung des Verständnisses dessen, welche Informationen über digitale Datenbusse transportiert werden. Oszilloskope beinhalten nun eine Hardware, die bei speziellen seriellen analogen Mustern in einem seriellen digitalen Datenstrom triggert, wie z. B. dasjenige, das im US-Patent Nr. 5 214 784 , ausgegeben am 25. Mai 1993, mit dem Titel "Sequence of Events Detector for Serial Digital Date Which Selectively Outputs Match Signal in the Series Which Defines Detected Sequence", offenbart ist. Diese Hardware stellt eine Weise zum kontinuierlichen Überwachen von seriellen digitalen Daten in analoger Form und zum genauen Definieren des Verhaltens, das sie aufweisen müssen, um sich als Sequenz von Ereignissen zu qualifizieren, die ein Benutzer erfassen will, bereit. Wenn eine Sequenz in dem seriellen digitalen Datenstrom der vom Benutzer festgelegten Sequenz entspricht, dann wird ein Trigger erzeugt und der serielle digitale Datenstrom wird zur Verarbeitung/Anzeige als analoge Wellenform erfasst. Es werden jedoch keine Informationen über der physikalischen Ebene hinsichtlich des Informationsgehalts des durch eine solche erfasste analoge Wellenform dargestellten seriellen digitalen Datenstroms bereitgestellt.
Was erwünscht ist, ist ein serieller Datenzeiger, der einen Benutzer beim Verständnis aus einer analogen Wellenformanzeige, welcher Informationsgehalt durch einen entsprechenden seriellen digitalen Datenstrom dargestellt wird, unterstützt.
Das US-Patent Nr. 4 991 581 erörtert eine Vorrichtung zum Aufzeichnen und Verarbeiten von Körpergeräuschen für Diagnosezwecke. Eine Option einer "kürzeren Wellenform" ermöglicht das Austasten des Beginns und des Endes einer erfassten Wellenform. In dieser Betriebsart wird eine Zeigerpositionssteuerung verwendet, um den gewünschten Beginn des interessierenden Abtastwerts festzulegen, und eine Zeigersteuerung legt die Länge für den interessierenden Abtastwert fest.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Erzeugen eines seriellen Datenzeigers bereitgestellt, wie in Anspruch 1 beansprucht.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Verwendung eines seriellen Datenzeigers zum Gewinnen des Inhalts aus der analogen Wellenform eines seriellen digitalen Datenstroms bereitgestellt, wie in Anspruch 4 beansprucht.
In einem Ausführungsbeispiel wird der serielle digitale Datenstrom in ein Trigger/Erfassungsmodul und ein Taktrückgewinnungsmodul eingegeben, um Daten von der analogen Wellenform zu erfassen und einen zurückgewonnenen Takt zu erzeugen. Der serielle digitale Datenstrom kann auch in ein Protokollanalysemodul zusammen mit dem zurückgewonnen Takt eingegeben werden, um die seriellen digitalen Daten in einen binären Datenstrom umzuwandeln, um ein Rahmendatenwort vom binären Datenstrom zu identifizieren und einen Trigger für das Trigger/Erfassungsmodul als alternative Triggerquelle zu erzeugen. In jedem Fall wird der zurückgewonnene Takt in einen Zeigergenerator zusammen mit einem Wortgrößenparameter für das durch den seriellen digitalen Datenstrom dargestellte Protokoll eingegeben, um den seriellen Datenzeiger zu erzeugen. Die erfasste analoge Wellenform und der serielle Datenzeiger werden durch einen Anzeigeprozessor zur Darstellung auf einer geeigneten Anzeigevorrichtung verarbeitet und die erfasste analoge Wellenform und der zurückgewonnene Takt werden in das Protokollanalysemodul eingegeben, um das durch den seriellen Datenzeiger angegebene Datenwort zu decodieren. Der serielle Datenzeiger kann durch einen hervorgehobenen Kasten oder einen linearen Balken, der unter oder über die angezeigte analoge Wellenform überlagert wird, dargestellt werden und besitzt eine horizontale Länge in der Zeit, die gleich einer "Wortzeit" ist, die durch das Protokoll und den zurückgewonnenen Takt für den seriellen digitalen Datenstrom festgelegt ist.
Die Aufgaben, Vorteile und andere neue Merkmale der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden ausführlichen Beschreibung ersichtlich, wenn sie in Verbindung mit den angehängten Ansprüchen und der beigefügten Zeichnung gelesen wird.
KURZBESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN ANSICHTEN DER ZEICHNUNG
1 ist eine Blockdiagrammansicht einer Vorrichtung, die einen seriellen Datenzeiger gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet.
2 ist eine Ablaufdiagrammansicht, die die Verwendung eines seriellen Datenzeigers gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
3 ist eine Draufsicht auf einen Anzeigebildschirm, die einen seriellen Datenzeiger mit einer analogen Wellenformanzeige gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Mit Bezug nun auf 1 wird ein serieller digitaler Datenstrom in ein Trigger/Erfassungsmodul 12, das einen Erfassungsspeicher 16 umfasst, und in ein Taktrückgewinnungsmodul 14, das einen zurückgewonnenen Takt bereitstellt, eingegeben. Der serielle digitale Datenstrom kann auch in ein Protokollanalysemodul 18 zusammen mit dem zurückgewonnenen Takt eingegeben werden. Die Ausgabe aus dem Trigger/Erfassungsmodul 12 sind die erfassten analogen Wellenformdaten, die zum Protokollanalysemodul 18 und zu einem Anzeigeprozessor 20 geliefert werden. Das Protokollanalysemodul 18 liefert auch decodierte Daten in für den Menschen lesbarer Form, wie z. B. binär, hexadezimal, alphanumerisch usw., zum Anzeigeprozessor 20. Der zurückgewonnene Takt wird in einen Zeigergenerator 22 eingegeben, der einen seriellen Datenzeiger zum Anzeigeprozessor 20 liefert. Der Anzeigeprozessor 20 liefert die Kombination der erfassten analogen Wellenformdaten, der decodierten Daten und des seriellen Datenzeigers zu einer Anzeigevorrichtung 24 mit einem Anzeigebildschirm 26. Eine Steuereinheit 28 liefert Protokollparameter zum Protokollanalysemodul 18 und zum Zeigergenerator 22 sowie eine Position des seriellen Datenzeigers relativ zu den erfassten analogen Wellenformdaten.
Wie in 2 gezeigt, ist ein Verfahren zum Vorsehen von Informationen über den Inhalt des seriellen Datenstroms von der Anzeige der erfassten analogen Wellenformdaten gezeigt, welches das Laden (30) eines Protokolls, das Parameter aufweist, die den beobachteten seriellen Datenstrom beschreiben, wie z. B. die Codierung, die Anzahl von Bits, die Rahmung, die Datenrate, die Wortgröße usw., in das Protokollanalysemodul 18 durch die Steuereinheit 28 umfasst. Der Zeigergenerator 22 erzeugt (32) dann aus dem zurückgewonnenen Takt und der Wortgröße als seriellen Datenzeiger eine Darstellung für die Anzeige wie z. B. einen Kasten oder einen linearen Balken, deren horizontale Länge in der Zeit zu einer "Wortzeit" im seriellen Datenstrom proportional ist. Für Acht-Bit-Worte, bei denen die Bitperiode vom zurückgewonnenen Takt 100 Nanosekunden ist, besitzt die Darstellung des seriellen Datenzeigers beispielsweise eine Länge von 800 Nanosekunden. Der serielle Datenzeiger kann so angezeigt (34) werden, dass er eine Unterlinie, Oberlinie usw. umfasst, wobei die erfassten analogen Wellenformdaten auf dem Anzeigebildschirm 26 angezeigt werden, und der Teil der angezeigten analogen Wellenformdaten, der durch den seriellen Datenzeiger begrenzt ist, durch das Protokollanalysemodul 18 decodiert wird (36), wobei das resultierende Bitmuster in einer Form angezeigt wird (38), die für den Benutzer freundlich ist, wie z. B. binär, hexadezimal, ASCII (Amerikanischer Standardcode für den Informationsaustausch) usw., und gemäß dem Protokoll interpretiert wird. Wenn der Benutzer die Position des seriellen Datenzeigers ändert (40), durchläuft der serielle Datenzeiger die angezeigten analogen Wellenformdaten und die decodierten Informationen in jeder Position werden angezeigt. Unter Verwendung eines Triggers (42) auf der Basis eines seriellen Datenmusters, das ein Rahmenwort gemäß dem anwendbaren Protokoll darstellt, das entweder vom Protokollanalysemodul 18 aus dem seriellen digitalen Datenstrom oder dem zurückgewonnenen Takt abgeleitet wird, oder als analoges Muster gemäß dem vorstehend angeführten US-Patent Nr. 5 214 784 folgt der Prozess dem Pfad 1 durch die Schalter SW1, SW2 und SW3, so dass der serielle digitale Datenstrom im Erfassungsspeicher 16 beginnend mit der ersten "Wortzeit" für einen Rahmen des seriellen digitalen Datenstroms erfasst (44) werden kann. Der serielle Datenzeiger befindet sich anfänglich an der ersten "Wortzeit" und er bewegt sich, wenn der serielle Datenzeiger bewegt wird, entsprechend in Inkrementen entweder einer "Wortzeit" oder einer "Bitzeit" und die entsprechenden decodierten Daten vom Protokollanalysemodul 18 für den Teil der angezeigten analogen Wellenformdaten, der durch den Zeiger begrenzt ist, werden angezeigt.
Wenn andere Arten von Triggern verwendet werden, wird alternativ dem Pfad, der durch die Ziffer 2 in den Schaltern SW1, SW2 und SW3 angegeben ist, gefolgt. Der serielle digitale Datenstrom wird in Reaktion beispielsweise auf einen regulären Trigger wie z. B. eine Flanke (steigend oder fallend) erfasst und angezeigt (44) und der serielle Datenzeiger wird überlagert (34) und die entsprechenden erfassten analogen Wellenformdaten werden durch das Protokollanalysemodul 18 in binär umgewandelt (36). Das binäre wird dann mit einem Rahmenstartmuster durch das Protokollanalysemodul 18 gemäß dem Protokoll verglichen (46). Wenn der Rahmenstart nicht erfasst wird (48), kann der serielle Datenzeiger Bitzeit für Bitzeit entlang der angezeigten analogen Wellenformdaten entweder manuell oder automatisch bewegt werden (50), bis ein bekannter Informationsgehalt erkannt wird, wie z. B. der Start des Rahmens für den seriellen digitalen Datenstrom. Dann kann der serielle Datenzeiger um eine "Wortzeit" bewegt werden (52), um zum Beginn der Daten nach dem Rahmenstart zu gelangen. Der serielle Datenzeiger kann dann in Inkrementen der "Wortzeit" oder "Bitzeit" bewegt werden (40), um den Informationsgehalt des seriellen digitalen Datenstroms zu interpretieren, wie vorstehend beschrieben.
Wie in 3 gezeigt, weist der Anzeigebildschirm 26 eine analoge Wellenform 56 des seriellen Datenstroms auf, die eine Reihe von Abtastpunkten ist, auf die der serielle Datenzeiger, in diesem Fall ein hervorgehobener Bereich in Form eines Kastens 58, so überlagert ist, dass er einen Teil der angezeigten analogen Wellenformdaten entsprechend einem Datenwort gemäß dem Protokoll umfasst. Eine alternative Form für den seriellen Datenzeiger kann in Form eines linearen Balkens 59 entweder unter (wie gezeigt) oder über den angezeigten analogen Wellenformdaten 56 sein. Der Kasten 58 in der Position A besitzt einen decodierten Binärwert, wie angezeigt, der als oktaler, hexadezimaler oder alphanumerischer Wert, wie gewünscht, mit einem Inhaltsetikett (nicht dargestellt) gemäß dem Protokoll angezeigt werden könnte. Der Kasten 58 kann um eine "Bitzeit" in die Position B oder um eine "Wortzeit" in die Position C inkrementiert werden, wobei das resultierende decodierte Ergebnis für diese Darstellung binär auf dem Anzeigebildschirm 26 gezeigt wird. Das Decodieren des seriellen digitalen Datenstroms in eine binäre Darstellung kann durch das Protokollanalysemodul 18 unter Verwendung von gut bekannten Verfahren durchgeführt werden.
Folglich stellt die vorliegende Erfindung einen seriellen Datenzeiger zur Verwendung an einem Wellenforminstrument dar, der eine Länge gleich einer "Wortzeit" eines seriellen digitalen Datenstroms gemäß einem festgelegten Protokoll aufweist, wobei die analoge Wellenform, die durch den seriellen Datenzeiger begrenzt ist, decodiert wird, um Inhaltsinformationen vom seriellen Datenstrom in einer für den Menschen lesbaren Form vorzusehen.

Claims

Vorrichtung zum Erzeugen eines seriellen Datenzeigers für eine analoge Wellenformanzeige eines seriellen digitalen Datenstroms mit: einer Einrichtung (22) zum Erzeugen einer Zeigerdarstellung mit einer horizontalen Länge gleich einer "Wortzeit" für den seriellen digitalen Datenstrom, die von einem spezifizierten Datenprotokoll und einem vom seriellen digitalen Datenstrom zurückgewonnenen Takt abgeleitet ist; und einer Einrichtung zum Decodieren eines Teils der analogen Wellenformanzeige, der durch die Zeigerdarstellung begrenzt ist, um eine für den Menschen lesbare Inhaltsanzeige darzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Zeigerdarstellung einen hervorgehobenen Kasten umfasst, der die "Wortzeit" der analogen Wellenformanzeige umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Zeigerdarstellung einen linearen Balken umfasst, der sich entlang der analogen Wellenformanzeige für die "Wortzeit" erstreckt.
Verfahren zur Verwendung eines seriellen Datenzeigers zum Gewinnen eines Inhalts aus der analogen Wellenform eines seriellen digitalen Datenstroms, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Laden eines Datenprotokolls mit Parametern für den seriellen digitalen Datenstrom; Bestimmen einer "Wortzeit" aus den Parametern und einem aus dem seriellen digitalen Datenstrom zurückgewonnenen Takt; Anzeigen der analogen Wellenform zusammen mit einer Darstellung des seriellen Datenzeigers mit einer Länge gleich der "Wortzeit"; und Decodieren eines durch den seriellen Datenzeiger begrenzten Teils der analogen Wellenform, um den Inhalt in für den Menschen lesbarer Form bereitzustellen.
Verfahren nach Anspruch 4, welches ferner die Schritte umfasst: Erzeugen eines Triggers gemäß einer spezifizierten Eigenschaft des seriellen digitalen Datenstroms aus den Parametern; und Erfassen der analogen Wellenform gemäß dem Trigger.
Verfahren nach Anspruch 4, welches ferner die Schritte umfasst: Vergleichen des Teils mit einem spezifizierten Parameter unter den Parametern; und Inkrementieren des seriellen Datenzeigers um "Bitzeit"-Inkremente, bis der Teil gleich dem spezifizierten Parameter ist.