一种非标准单总线协议辅助分析思路 -

标题: 一种非标准单总线协议辅助分析思路 [打印本页]

作者: 没有你 时间: 2019-7-24 09:51
标题: 一种非标准单总线协议辅助分析思路
一、探究背景

      从事电子行业的朋友，特别是从事嵌入式工作的朋友，都知道逻辑分析仪这个工具，用它来抓协议是非常方便可靠的。基本上所有的标准总线协议，逻辑分析仪都能分析出来。
      但是，对于非标准的协议，逻辑分析仪就无能为力了。因为逻辑分析仪所分析的协议是标准的、已知的、预编程分析的。所以，有必要对非标准的协议进行处理。
      接下来，我会在本文中讨论和制作一种非标准单总线协议辅助工具。

二、单总线的特点

      单总线，就是主机和从机在一根线上来回传输数据。由于只有一根线，所以数据和时钟都包含在内，它的传输时“半双工”的，即可以主机发从机收或者从机发主机收。有两种方向但不能同时进行，所以称为“半双工”。
还有就是，总线空闲时，一定是高电平，一般需要外接上拉电阻把总线拉高。
主机和从机的通信端口一般都是配置为输入悬浮，即端口本身不接上拉电阻和下拉电阻，端口本身的电平是不确定的，所以需要外接一个上拉电阻将总线拉高。在通信时，发送方端口被配置为输出模式来拉低电平，端口被配置为输入悬浮来释放总线；接收方的端口配置为输入悬浮、下降沿中断来检测和获取数据。值得注意的是，单总线对时序比较敏感，如果传输的数据时序稍微有偏差，通信往往就失败。DS18B20温度传感器就是标准单总线协议通信的，这个比较典型，网上也有很多例程和讲解，单总线入门可以从DS18B20 开始。

三、非标准单总线分析的难点

   虽然是非标准的单总线，但其硬件方面还是跟标准的单总线一样。不同的地方就是是传输协议了，有许多产品采用非标准单总线协议来识别自家产品，比 PSP 如日本的数码相机电池、  掌机电池、部分手机电池等。它们采用非标准协议主要是防止别人生产兼容产品，而且价格也是比较高的，当然对消费者是不利的。
   以相机和电池通信为例。把相机和电池的通信端子和它们的负极用线引出来，都接到逻辑分析仪上，我们会看到一大堆高低电平通信，而且还不是标准的单总线协议，根本无从下手。
   那么问题来了：如果要分析相机与电池的非标准单总线协议，如何知道总线到底是被相机拉低了还是被电池拉低了？
   不解决这个问题，后面的协议分析就无法进行下去了！！！

四、解决思路

1、相机和电池通信的等效模
查看附件图片
2、设计模型
查看附件图片
3、优化后模型
查看附件图片
  4、实际电路设计
   查看附件图片
  5、实际测试
   查看附件图片
五、总结
  本文从最简单的模型分析判断总线被哪方拉低的可能性，然后逐步完成电路
的设计，最后搭建电路并且经过了测试。对于非标准的协议辅助分析，本工具能派上用场的。

设计后模型.JPG (63.9 KB, 下载次数: 209)

设计模型.JPG (50.07 KB, 下载次数: 213)

实际测试.JPG (47.95 KB, 下载次数: 218)

实际电路设计.JPG (51.75 KB, 下载次数: 220)

相机的电池通信的等效模型.JPG (41.96 KB, 下载次数: 214)

欢迎光临 (http://www.51hei.com/bbs/)