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標題: 一種非標準單總線協議輔助分析思路 [打印本頁]

作者: 沒有你 時間: 2019-7-24 09:51
標題: 一種非標準單總線協議輔助分析思路
一、探究背景

      從事電子行業的朋友，特別是從事嵌入式工作的朋友，都知道邏輯分析儀這個工具，用它來抓協議是非常方便可靠的。基本上所有的標準總線協議，邏輯分析儀都能分析出來。
      但是，對于非標準的協議，邏輯分析儀就無能為力了。因為邏輯分析儀所分析的協議是標準的、已知的、預編程分析的。所以，有必要對非標準的協議進行處理。
      接下來，我會在本文中討論和制作一種非標準單總線協議輔助工具。

二、單總線的特點

      單總線，就是主機和從機在一根線上來回傳輸數據。由于只有一根線，所以數據和時鐘都包含在內，它的傳輸時“半雙工”的，即可以主機發從機收或者從機發主機收。有兩種方向但不能同時進行，所以稱為“半雙工”。
還有就是，總線空閑時，一定是高電平，一般需要外接上拉電阻把總線拉高。
主機和從機的通信端口一般都是配置為輸入懸浮，即端口本身不接上拉電阻和下拉電阻，端口本身的電平是不確定的，所以需要外接一個上拉電阻將總線拉高。在通信時，發送方端口被配置為輸出模式來拉低電平，端口被配置為輸入懸浮來釋放總線；接收方的端口配置為輸入懸浮、下降沿中斷來檢測和獲取數據。值得注意的是，單總線對時序比較敏感，如果傳輸的數據時序稍微有偏差，通信往往就失敗。DS18B20溫度傳感器就是標準單總線協議通信的，這個比較典型，網上也有很多例程和講解，單總線入門可以從DS18B20 開始。

三、非標準單總線分析的難點

   雖然是非標準的單總線，但其硬件方面還是跟標準的單總線一樣。不同的地方就是是傳輸協議了，有許多產品采用非標準單總線協議來識別自家產品，比 PSP 如日本的數碼相機電池、  掌機電池、部分手機電池等。它們采用非標準協議主要是防止別人生產兼容產品，而且價格也是比較高的，當然對消費者是不利的。
   以相機和電池通信為例。把相機和電池的通信端子和它們的負極用線引出來，都接到邏輯分析儀上，我們會看到一大堆高低電平通信，而且還不是標準的單總線協議，根本無從下手。
   那么問題來了：如果要分析相機與電池的非標準單總線協議，如何知道總線到底是被相機拉低了還是被電池拉低了？
   不解決這個問題，后面的協議分析就無法進行下去了！！！

四、解決思路

1、相機和電池通信的等效模
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2、設計模型
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3、優化后模型
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  4、實際電路設計
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  5、實際測試
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五、總結
  本文從最簡單的模型分析判斷總線被哪方拉低的可能性，然后逐步完成電路
的設計，最后搭建電路并且經過了測試。對于非標準的協議輔助分析，本工具能派上用場的。

設計后模型.JPG (63.9 KB, 下載次數: 209)

設計模型.JPG (50.07 KB, 下載次數: 213)

實際測試.JPG (47.95 KB, 下載次數: 218)

實際電路設計.JPG (51.75 KB, 下載次數: 220)

相機的電池通信的等效模型.JPG (41.96 KB, 下載次數: 214)

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