示波器全內存解碼的奧秘

發布時間：2020-03-10                1759

示波器全內存解碼的奧秘

　　我們知道，協議解碼是協議分析中一個很重要的功能，它的實用程度取決于解碼的準確性、解碼范圍和解碼速度，其中解碼范圍和解碼速度是一對矛盾，二者很難兼得。在以往的解碼方案中，我們將解碼范圍限制在一定寬度的數據內，以此保證解碼結果能夠快速的響應給用戶。但在使用過程中發現，我們往往不滿足于這個范圍，但我們不能無限制的擴大解碼的范圍（隨意擴大會影響解碼速度）。我們不能放棄已有的快速解碼的用戶體驗，新特性就是為了解決這個魚和熊掌的問題產生的，從使用上它包含3個方面的改變。

　　一、放大波形后能正常解碼

　　在新的方案中，我們不再需要考慮縮放或水平移動波形導致的解碼范圍的影響，也不需要考慮“屏幕外還有多少數據”。我們解碼的范圍會隨著波形的放大而智能的改變，不再是簡單的限制解碼范圍，現在我們能將波形放大到很細微的地方，依然能正常解碼。

圖1解碼細節放大

　　如圖1所示，正在解碼CAN-FD的波形，在暫停模式下我們將波形從1ms/div放大到2us/div，ESI、插入位以及DLC和DATA的值都能清晰準確的觀察到。我們能看到解碼細節了。

　　二、解碼會以全內存的數據為依據進行

　　固定的解碼范圍會制約示波器深存儲功能的發揮，導致深存儲時大部分的數據都不能用于解碼。在新特性中，這情況將改變，我們可以把存儲深度設置成很大，系統會根據協議波特率等特點動態的調整解碼范圍，最理想的情況我們會將解碼范圍拓展到整個內存，并且這種特性是在Run和Stop模式中都可以使用，不再局限于Stop！

圖2全內存解碼

　　我們將存儲深度設置為28M，此時整個內存中數據的時間跨度為-14ms~14ms。從圖2事件表我們看到，第一幀CAN-FD的位置在-12.479ms，也就是在內存數據的開端，已經達到了全內存解碼。

　　當然這種功能強大的全內存解碼也是受一定條件約束的，我們在下面的內容中會提到。

　　三、系統會判斷最佳解碼情況

　　新特性是基于保持原來解碼速度，盡量拓寬解碼范圍的思想設計出來的。這意味著，對于大數據量的解碼，是基于一定比例的樣本點抽取后進行的（用于解碼的數據量越少，解碼越快）。系統會根據抽點的情況，與協議的特點（波特率等）比較，判斷解碼是否存在風險（解碼錯誤或不能解碼的風險）。例如在一些情況中，會出現抽點的間隔很大，使得實際用于解碼的采樣率不足，這時系統會給出提示。

圖3非最佳解碼提示

　　如圖3所示，提示出現在屏幕左上方，從事件表可以看到，波形中間出現了部分錯誤解碼的幀，這種錯誤是解碼采樣率不足導致的。

　　需要注意的時，出現這種提示時，解碼不一定就會出錯，它是一種警告。而當我們真的不能正常解碼時，只需要按照系統提示的內容進行操作（如圖應該減少時基），就能回歸最佳解碼狀態。這也是第二點中描述的全內存解碼約束。

　　我們是怎么做到既抱著魚又把熊掌吃到的？

　　保持解碼使用的數據量不變，就可以保證解碼的速度不會發生很大的變化，在此基礎上，我們將數據點更均勻和合理的分布到內存中，就能拓寬解碼范圍。在新的設計中，我們會智能的根據協議波特率等特點對內存數據進行抽取，動態的調整抽樣間隔，達到在數據量不變的情況盡可能覆蓋更寬廣解碼范圍的目的，就實現了魚和熊掌兼得的新特性。

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