sigrok項目正在創(chuàng)建一個便攜式、跨平臺、免費和開源的信號分析軟件套件，支持各種信號采集硬件，包括邏輯分析儀、萬用表、示波器等。雖然該套件包含多個前端子項目，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，我將重點介紹 sigrok 的PulseView，一個示波器，邏輯分析儀和混合信號 (MSO) GUI 前端。

概述、特點

sigrok 分析套件可在各種操作系統(tǒng)平臺下工作，并接受來自多種測量設備的數(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)字數(shù)據(jù)流。這些解碼器是可擴展的，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：一個用 C 語言編寫的共享庫，其中包含用于以流方式處理邏輯分析儀數(shù)據(jù)的通用基礎設施。它還包含單獨的硬件驅(qū)動程序，增加了對各種邏輯分析儀的支持。

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

Sigrokcli：一個命令行前端，它同時使用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準輸出 和/或?qū)Σ杉臄?shù)據(jù)運行協(xié)議解碼器。

Sigrokqt：sigrok 的基于 Qt 的 GUI，同時使用libsigrok 和libsigrokdecode。這是一個支持數(shù)據(jù)采集和協(xié)議解碼的跨平臺 GUI(它運行良好并且在 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，并且該項目為 PulseView 提供夜間 Windows 安裝程序。PulseView 也有相當不錯的支持協(xié)議解碼器列表，并且libsigrokdecode 庫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。供應商軟件附帶的特定于設備的 USB 驅(qū)動程序幾乎在所有情況下都不起作用。因此，您需要使用libwdi 項目中的“Zadig”可執(zhí)行文件安裝 WinUSB 驅(qū)動程序。幸運的是，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 存儲庫的示例轉(zhuǎn)儲文件。轉(zhuǎn)儲文件(位于 PulseView 安裝目錄的“examples”子目錄中)是代表性數(shù)據(jù)文件，可用于輕松測試各種前端功能、協(xié)議解碼器等。

動手測試

我使用內(nèi)置設備對 PulseView 進行了首次測試，該設備生成半隨機演示信號，無需任何硬件即可查看。

接下來，我打開了一個示例文件，用于預先捕獲DS1307 信號(實際上是微控制器和 DS1307 之間的對話)，并用它來測試 sigrok 對信號解碼的支持。用縮放搜索幾秒鐘后，我得到了如下所示的結(jié)果。請注意，sigrok 不僅顯示解碼后的 I2C 消息，它還在堆疊的“二級協(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算脈沖相比，這是一個巨大的進步!

但是，為了使用 sigrok 套件處理真實世界的信號，擁有可以捕獲信號的外部硬件至關重要。目前，我只有一個“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 Saleae 邏輯分析儀克隆可以記錄多達 8 個 24 MHz 通道，范圍從 0 到 5 V。然而，即使它是一個克隆，當我簡單地將其插入并使用我預裝的驅(qū)動程序時，Sigrok 自動檢測到該設備我的筆記本電腦。

對于我的實際測試，我將 Saleae 克隆連接到我創(chuàng)建的溫度記錄器項目，該項目基于 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，使用總線主機將線路拉低時啟動的時隙。主機必須在 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。在時隙快結(jié)束時，線路返回高電平以允許總線主機啟動新的時隙。

下圖所示的捕獲信號描述了傳感器和微控制器之間的通信。總線主機發(fā)出“匹配 ROM”命令 (55h)，后跟設備唯一的 64 位 ROM 代碼地址。可以看出，試圖從信號跡線中破譯單線數(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)動程序，但當時我不想弄亂它。也許以后的一段時間。

尾注

Sigrok 是一個非常棒的軟件套件，它支持廣泛的儀器及其在我們的被測電路和我們的計算機之間的接口。與 PulseView 前端一起，它適用于從廉價的 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備。我向開源社區(qū)和 Joel Holdsworth 致敬，尤其是對 PulseView 的出色工作。

審核編輯：湯梓紅