原创 示波器协议解码功能和专用总线协议分析仪的区别

       随着示波器分析功能的越来越强大，示波器厂商开始把对一些总线的解码功能内置到示波器里，这样做数字总线调试的用户不但可以用示波器进行波形分析，也可以通过解码软件把相应总线上承载的内容解码出来。

      示波器里的总线解码功能相对于专用协议分析仪来说，主要有以下优点：

1/  可以直接把示波器采集到的波形和协议内容相关起来。比如下图中我们可以把直接看到包里面的数据以及对应的波形，这样数据出了问题我们可以判断出是确实数据发错了还是某个bit信号质量的问题。协议分析仪由于只能看到数据包而看不到原始波形，所以数据发生错误时没法判断是确实发错了还是信号质量造成的。

2/  示波器可以使用探头点在信号上直接进行总线的协议分析。 示波器由于可以使用探头，所以只要探头能接触到的地方就可以用探头点上去捕获波形并进行协议解码，比较灵活。有些总线是内部总线，没有对外接口时用示波器的探头点测就成为唯一的方案。而专用的协议分析仪一般需要被测总线是标准接口才能连接进行测试。

3/  示波器里的协议分析选件相对价格比较便宜。示波器是做总线测试的必备仪表，在上面扩展一个总线的协议解码功能一般只有几千美金。而专用的总线协议分析仪价格是这个的很多倍。

      当然，示波器里的协议解码功能也不是万能的，相对于专用的协议分析仪来说，其也有一些局限性，主要表现在以下方面：

1/  采集时间较短。示波器里要对每个bit采集多个点才能得到细致的波形，因此示波器的内存深度即使很深也存不了太长时间的数据，一般对PCIE/SATA等高速总线进行采集时，其标配内存采集的数据深度通常在ms级或以下。而协议分析仪由于只采集bit所代表的0/1信息，所以可以采集比较长时间的数据，很多协议分析仪可以采集几百ms甚至更长时间的数据。

2/  基于协议的触发功能不太强大。协议分析仪里一般有比较强大的基于协议数据的多级触发功能，可以从很复杂的数据流中触发到希望的数据包。示波器是采集波形以后做解码，所以如果采集到的波形段中没有感兴趣的数据包就很难找到期望的数据，所以如果希望捕获的是单次或小概率的协议事件还是需要专用的协议分析仪。

3/  支持的通道数较少。示波器里一般是4个测量通道，对于捕获SATA/USB3/I2C等总线上的数据足够使用。对于PCIE来说，由于其总线位宽可能是X1/X4/X8/X16等，是很多对差分线，这样其通道就不太够用。

        综合来说，专用协议分析仪对于上层协议的分析功能更加强大，协议分析仪功能的发挥以及对协议包内容的理解需要使用者对于相应的总线协议有比较深入的了解，否则即使协议分析仪捕获到了总线上的数据包可能也不能很好理解。一般芯片组的设计部门在进行芯片软件功能调试时或故障定位时需要对高层协议有深入了解，所以专用协议分析仪主要用于芯片组的设计厂商。

        示波器里的协议分析功能更侧重信号质量和其承载的包内容的关联显示，主要用于帮助用户在做系统调试时排除由于硬件问题造成的协议故障，同时帮助用户了解总线当前所处的工作状态。对于系统制造商来说，所使用芯片的软件和上层协议功能一般都是成熟的了，不太需要对协议里的细节再进行深入了解和调试，一般只需要知道协议错误是否由于信号质量造成的以及总线当前所处的工作状态就行了，所以示波器里的协议分析功能主要用于硬件或系统制造商。