sigrok項(xiàng)目正在創(chuàng)建一個(gè)便攜式、跨平臺(tái)、免費(fèi)和開源的信號(hào)分析軟件套件，支持各種信號(hào)采集硬件，包括邏輯分析儀、萬用表、示波器等。雖然該套件包含多個(gè)前端子項(xiàng)目，包括sigrokcli (用于操作 sigrok 的命令行界面)和sigrokqt (用于操作 sigrok的基于 Qt 的GUI)，但在本文中，我將重點(diǎn)介紹 sigrok 的PulseView，一個(gè)示波器，邏輯分析儀和混合信號(hào) (MSO) GUI 前端。

概述、特點(diǎn)

sigrok 分析套件可在各種操作系統(tǒng)平臺(tái)下工作，并接受來自多種測(cè)量設(shè)備的數(shù)據(jù)。支持的硬件列表非常廣泛(170+)，并且不斷被添加。

除了提供圖形數(shù)據(jù)顯示和測(cè)量功能外，該套件還提供各種協(xié)議解碼器，用于理解數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流。這些解碼器是可擴(kuò)展的，用 Python 編寫，并且可以堆疊以幫助解碼管道。

sigrock 軟件由以下組件組成：

Libsigrok：一個(gè)用 C 語言編寫的共享庫(kù)，其中包含用于以流方式處理邏輯分析儀數(shù)據(jù)的通用基礎(chǔ)設(shè)施。它還包含單獨(dú)的硬件驅(qū)動(dòng)程序，增加了對(duì)各種邏輯分析儀的支持。

Libsigrokdecode：一個(gè)用 C 編寫的共享庫(kù)，其中包含協(xié)議解碼器基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和協(xié)議解碼器本身，它們是用 Python 編寫的。

Sigrokcli：一個(gè)命令行前端，它同時(shí)使用libsigrok 和libsigrokdecode。它可以從邏輯分析儀采集樣本，并將它們以各種格式輸出到文件或標(biāo)準(zhǔn)輸出 和/或?qū)Σ杉臄?shù)據(jù)運(yùn)行協(xié)議解碼器。

Sigrokqt：sigrok 的基于 Qt 的 GUI，同時(shí)使用libsigrok 和libsigrokdecode。這是一個(gè)支持?jǐn)?shù)據(jù)采集和協(xié)議解碼的跨平臺(tái) GUI(它運(yùn)行良好并且在 Linux、Windows 和 Mac OS X 上看起來很原生)。

還有 PulseView 前端，可作為可下載的二進(jìn)制文件或可執(zhí)行文件用于各種環(huán)境，包括 Windows、Linux、Mac OS X 和 Android，并且該項(xiàng)目為 PulseView 提供夜間 Windows 安裝程序。PulseView 也有相當(dāng)不錯(cuò)的支持協(xié)議解碼器列表，并且libsigrokdecode 庫(kù)附帶了一系列開箱即用的流行協(xié)議解碼器。如果這還不夠，您可以編寫自己的協(xié)議解碼器，利用代碼的開放性。

然而，USB 是另一回事。供應(yīng)商軟件附帶的特定于設(shè)備的 USB 驅(qū)動(dòng)程序幾乎在所有情況下都不起作用。因此，您需要使用libwdi 項(xiàng)目中的“Zadig”可執(zhí)行文件安裝 WinUSB 驅(qū)動(dòng)程序。幸運(yùn)的是，PulseView 安裝程序附帶 Zadig 可執(zhí)行文件，非常方便，并且可以通過 Windows“開始”菜單訪問它們。

此外，Windows 安裝程序還附帶所有固件文件以及來自sigrokdumps 存儲(chǔ)庫(kù)的示例轉(zhuǎn)儲(chǔ)文件。轉(zhuǎn)儲(chǔ)文件(位于 PulseView 安裝目錄的“examples”子目錄中)是代表性數(shù)據(jù)文件，可用于輕松測(cè)試各種前端功能、協(xié)議解碼器等。

動(dòng)手測(cè)試

我使用內(nèi)置設(shè)備對(duì) PulseView 進(jìn)行了首次測(cè)試，該設(shè)備生成半隨機(jī)演示信號(hào)，無需任何硬件即可查看。

接下來，我打開了一個(gè)示例文件，用于預(yù)先捕獲DS1307 信號(hào)(實(shí)際上是微控制器和 DS1307 之間的對(duì)話)，并用它來測(cè)試 sigrok 對(duì)信號(hào)解碼的支持。用縮放搜索幾秒鐘后，我得到了如下所示的結(jié)果。請(qǐng)注意，sigrok 不僅顯示解碼后的 I2C 消息，它還在堆疊的“二級(jí)協(xié)議解碼器”的支持下破譯了 I2C 命令。與在示波器屏幕上觀察和計(jì)算脈沖相比，這是一個(gè)巨大的進(jìn)步!

但是，為了使用 sigrok 套件處理真實(shí)世界的信號(hào)，擁有可以捕獲信號(hào)的外部硬件至關(guān)重要。目前，我只有一個(gè)“兼容”硬件——基于Cypress FX2微控制器的 24-MHz、8 通道 Saelae 邏輯分析儀克隆。這個(gè) Saleae 邏輯分析儀克隆可以記錄多達(dá) 8 個(gè) 24 MHz 通道，范圍從 0 到 5 V。然而，即使它是一個(gè)克隆，當(dāng)我簡(jiǎn)單地將其插入并使用我預(yù)裝的驅(qū)動(dòng)程序時(shí)，Sigrok 自動(dòng)檢測(cè)到該設(shè)備我的筆記本電腦。

對(duì)于我的實(shí)際測(cè)試，我將 Saleae 克隆連接到我創(chuàng)建的溫度記錄器項(xiàng)目，該項(xiàng)目基于 Maxim Integrated 的DS18B20單線數(shù)字溫度傳感器。單線協(xié)議首先發(fā)送數(shù)據(jù) LSB，使用總線主機(jī)將線路拉低時(shí)啟動(dòng)的時(shí)隙。主機(jī)必須在 15 微秒內(nèi)釋放線路，以便線路根據(jù)需要變?yōu)楦唠娖交虮３值碗娖揭员硎緮?shù)據(jù)位。在時(shí)隙快結(jié)束時(shí)，線路返回高電平以允許總線主機(jī)啟動(dòng)新的時(shí)隙。

下圖所示的捕獲信號(hào)描述了傳感器和微控制器之間的通信。總線主機(jī)發(fā)出“匹配 ROM”命令 (55h)，后跟設(shè)備唯一的 64 位 ROM 代碼地址。可以看出，試圖從信號(hào)跡線中破譯單線數(shù)據(jù)流充其量是乏味的。但是 sigrok 和 PulseView 很容易解開該操作，提供了更易讀的結(jié)果。我在“ PuTTY ”終端仿真器的幫助下確認(rèn)了結(jié)果。

接下來，我嘗試用我之前寫過的 Xprotolab Plain 面包板示波器做一些事情。不幸的是，它不在支持的兼容硬件類型中。我本可以編寫自己的驅(qū)動(dòng)程序，但當(dāng)時(shí)我不想弄亂它。也許以后的一段時(shí)間。

尾注

Sigrok 是一個(gè)非常棒的軟件套件，它支持廣泛的儀器及其在我們的被測(cè)電路和我們的計(jì)算機(jī)之間的接口。與 PulseView 前端一起，它適用于從廉價(jià)的 USB 邏輯分析儀克隆到專業(yè)數(shù)字萬用表和示波器等各種設(shè)備。我向開源社區(qū)和 Joel Holdsworth 致敬，尤其是對(duì) PulseView 的出色工作。

審核編輯：湯梓紅