一种总线数据的实时监控分析方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种总线数据的实时监控分析方法、装置及系统，本发明专利技术方法包括采集总线数据；将采集得到的总线数据进行译码；将译码得到的数据写入缓存；取出缓存的数据并发送给上位机，采集总线数据时，采样所使用的时钟为总线上的Master设备所发送给Slave设备的时钟，或者是Master设备与Slave设备共同使用的时钟；装置包括逻辑器件和用于与上位机相连的PC接口转换电路，逻辑器件包括用于连接到Master设备、Slave设备之间的总线上的采集输入端以采集总线数据。本发明专利技术能够可实现长时间连续监控总线，可自动转换总线内传输的数据，无需人为参与分析波形内容，监控的时间不依赖检测仪本身，实用性和普及性更强。

【技术实现步骤摘要】
一种总线数据的实时监控分析方法、装置及系统
本专利技术涉及计算机接口总线通讯部分的总线数据监听技术，具体涉及一种总线数据的实时监控分析方法、装置及系统。
技术介绍
在计算机领域中，总线（BUS）用于将信息从一个模块传递到另外一个模块。而这些从一个点到另外一个点所连接起来的线其实可以统称为总线（BUS）。计算机的总线多种多样，总体而言可分为高速总线和低速总线，如高速总线包括：PCIe总线、DDR接口总线、万兆网络接口总线等等；低速总线包括SPI接口总线、IIC总线、JTAG总线、LPC总线、UART总线等等。这些总线均可以实现两个或两个以上的设备进行互联，实现设备间的数据收发。那么当数据在线路上传输时，一旦出现了意外，整个传输系统上的三者均有嫌疑，他们分别为：发送者、传输线、接收者。为了分清楚问题的根本出处，我们常采用的方式如下：使用示波器或者逻辑分析仪，把探头连接到总线上，然后再把线路上的波形抓取到示波器或者逻辑分析仪的屏幕上，对波形进行分析。以明确是发送者所发出的请求本身存在问题，还是接收者对数据的解析出现了问题，亦或者是传输系统的不稳定造成数据在传输的过程中把信息丢了。这样的方式可以很清晰地而又真实地反映出传输系统上的各种现象，但也存在着明显的弊端。由于示波器需要真实地还原出被测信号原本的样子，因此需要使用较高的采样频率对被测信号进行采样。而单位时间内采样的次数越多，那么产生的数据量就必然越大，那么所需要的存储器的容量就更大，存储器的接口速度也要求更快。通常满足以上需求的存储器的成本极高，因此示波器数据的存储器通常做得并不是很大，而是采用FIFO形式的存储器，如图1所示，不断用新的数据不停地替换原有的数据。亦或者使用单次触发的形式，一次抓取固定时间长度的数据再进行数据的处理，处理完成之后再送显示。而逻辑分析仪的原理与示波器的大致相同，只是在数据的采样过程中仅对被测信号进行“0”、“1”的分辨，在数据的量上有了一定的缩减。但这样的减少还是不能满足连续记录总线状态的要求。同样会存在着丢失错误数据的概率。单次触发采用的方式如图2所示，其中圆圈位置模拟异常信号。但是，很多时候总线上问题并不一定能够频繁地出现，极有可能一天或者两天才能够出现一次。当面对这样的问题时，无法抓取到错误的现场，根本就无从排查。因此长时间连续记录总线状态及数据就显得尤为重要了。但是，如何实现总线状态及数据的监测，仍然是一项亟待解决的关键技术问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种总线数据的实时监控分析方法、装置及系统，本专利技术能够可实现长时间连续监控总线，可以自动转换总线内传输的数据，无需人为参与分析波形内容，监控的时间不依赖检测仪本身，实用性和普及性更强。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种总线数据的实时监控分析方法，该方法包括：1）采集总线数据；2）将采集得到的总线数据进行译码；3）将译码得到的数据写入缓存；4）取出缓存的数据并发送给上位机。可选地，步骤1）中采集总线数据时，采样所使用的时钟为总线上的Master设备所发送给Slave设备的时钟，或者是Master设备与Slave设备共同使用的时钟。可选地，步骤1）中采集总线数据时仅进行边沿采样。可选地，步骤1）中采集总线数据时，被采集的总线为LPC总线，接入LPC总线的信号包括时钟信号CLK、数据帧信号FRAME、复合命令地址数据信号LAD[3:0]，其中时钟信号CLK作为采样使用的时钟。可选地，步骤2）中将采集得到的总线数据进行译码时仅保留采样得到的CT/DIR节拍的读写信息、地址Addr、同步节拍Sync和数据Data。可选地，步骤2）中将采集得到的总线数据进行译码时，针对读操作的处理步骤包括：2.1）在数据到来时状态机离开idle状态；2.2）滤除总线的START节拍；2.3）根据CT/DIR节拍的读写信息判断访问的方式是否为I/O访问如果不是I/O访问，则可以将本次传输的包络数据丢弃，结束并退出；如果是I/O访问，则将CT/DIR节拍的读写信息保存好，执行下一步；2.4）将地址Addr的信息保存到一个寄存器内部；2.5）滤除地址Addr后的TAR节拍信息；2.6）等待同步节拍Sync，若收到同步节拍Sync则将同步节拍Sync的结果保存到一个寄存器中，如果同步节拍Sync为同步出错，则返回步骤2.6）等待同步节拍Sync；如果同步节拍Sync为同步成功，则执行下一步；2.7）将数据Data保存到一个寄存器当中，状态机再次回到idle状态中，等待下一次数据的到来。可选地，步骤3）将译码得到的数据写入缓存，具体是指将译码得到的数据采用组合逻辑的方式写入到一个大位宽的寄存器内，所述大位宽的寄存器的位宽不少于CT/DIR节拍的读写信息、地址Addr、同步节拍Sync和数据Data的位宽之和，若写入的下一个地址等于读取的地址的值则判定写入发生溢出，报错并退出。可选地，步骤4）取出缓存的数据并发送给上位机的详细步骤包括：读取缓存并以指定大小的位作为一个数据包的形式取出缓存的数据，若读取的缓存地址等于写入的缓存地址则判定缓存内数据为空，则等待指定时间或直接跳转重新执行读取缓存；否则，在取出缓存的数据的头尾处标上起始位与停止位，然后将整理好的数据再转换到数据发送装置，通过数据发送装置使用载波将数据发送到外部接口电路中，然后经过外部接口电路发送给上位机。此外，本专利技术还提供一种总线数据的实时监控分析装置，包括逻辑器件和用于与上位机相连的PC接口转换电路，所述逻辑器件包括用于连接到Master设备、Slave设备之间的总线上的采集输入端以采集总线数据，所述逻辑器件包括：数据解析译码模块，用于将采集得到的总线数据进行译码；译码数据整合模块，用于将译码得到的数据写入缓存；缓存数据管理模块，用于管理缓存数据的存取；缓存数据读取模块，用于取出缓存的数据并发送给PC接口转换电路。此外，本专利技术还提供一种总线数据的实时监控分析系统，包括上位机以及所述的总线数据的实时监控分析装置，所述总线数据的实时监控分析装置、上位机相互连接。和现有技术相比，本专利技术方法具有下属优点1、与传统示波器短时间的精确监控相比较，本专利技术可实现长时间连续监控总线。2、与传统的示波器波形与数据直接需要人为转换相比较，本专利技术可以自动转换总线内传输的数据，无需人为参与分析波形内容。3、与传统的示波器逻辑分析仪相比较，本专利技术可以实现连续的对被测总线进行采样存储，监控的时间不依赖检测仪本身，只与所连接的上位机的硬盘容量有关。4、与传统的逻辑分析仪相比较，本专利技术的数据经过压缩处理，所需要占用的笔记本接口的带宽更小，实用性和普及性更强。本专利技术总线数据的实时监控分析装置及系统为本专利技术总线数据的实时监控分析方法对应的装置，因此同样也具有本专利技术总线数据的实时监控分析方法的前述优本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种总线数据的实时监控分析方法，其特征在于，该方法包括：/n1）采集总线数据；/n2）将采集得到的总线数据进行译码；/n3）将译码得到的数据写入缓存；/n4）取出缓存的数据并发送给上位机。/n

【技术特征摘要】
1.一种总线数据的实时监控分析方法，其特征在于，该方法包括：
1）采集总线数据；
2）将采集得到的总线数据进行译码；
3）将译码得到的数据写入缓存；
4）取出缓存的数据并发送给上位机。


2.根据权利要求1所述的总线数据的实时监控分析方法，其特征在于，步骤1）中采集总线数据时，采样所使用的时钟为总线上的Master设备所发送给Slave设备的时钟，或者是Master设备与Slave设备共同使用的时钟。


3.根据权利要求2所述的总线数据的实时监控分析方法，其特征在于，步骤1）中采集总线数据时仅进行边沿采样。


4.根据权利要求1所述的总线数据的实时监控分析方法，其特征在于，步骤1）中采集总线数据时，被采集的总线为LPC总线，接入LPC总线的信号包括时钟信号CLK、数据帧信号FRAME、复合命令地址数据信号LAD[3:0]，其中时钟信号CLK作为采样使用的时钟。


5.根据权利要求4所述的总线数据的实时监控分析方法，其特征在于，步骤2）中将采集得到的总线数据进行译码时仅保留采样得到的CT/DIR节拍的读写信息、地址Addr、同步节拍Sync和数据Data。


6.根据权利要求5所述的总线数据的实时监控分析方法，其特征在于，步骤2）中将采集得到的总线数据进行译码时，针对读操作的处理步骤包括：
2.1）在数据到来时状态机离开idle状态；
2.2）滤除总线的START节拍；
2.3）根据CT/DIR节拍的读写信息判断访问的方式是否为I/O访问如果不是I/O访问，则可以将本次传输的包络数据丢弃，结束并退出；如果是I/O访问，则将CT/DIR节拍的读写信息保存好，执行下一步；
2.4）将地址Addr的信息保存到一个寄存器内部；
2.5）滤除地址Addr后的TAR节拍信息；
2.6）等待同步节拍Sync，若收到同步节拍Sync则将同步节拍Sync的结果保存到一个寄存器中，如果...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈才，范里政，刘付东，
申请(专利权)人：天津飞腾信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12