【经验】逻辑分析仪怎么编辑自己需要的协议?
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一、前言
在DSView安装目录下,有一个decoders文件夹,里面有许多目录是以各种协议名称命名的。每个目录下有至少2个扩展名为.py的文件,这些都是python代码文件。在linux系统下,decoders目录位于”/usr/local/share/libsigrokdecode4DSL”下。
DSView通过底层python解释器执行python代码,对逻辑分析仪的数据进行解析,按各种算法得出需要的结果。每个协议目录下必须存在两个文件:
_init_.py,用于发现模块,这个文件名左右两边各有两个下划线,这个细节要注意;
pd.py,用于编写主要的逻辑代码;
这两个文件如何编写,请仔细阅读下面的内容。在1.2.0以上的新版本DSView中,decoders下的有一个名为example目录为示例代码。
二、python入门
python语言是一个解释执行的语言。在官方网站下载并安装好python,就可以进行开发了。
新建一个文本文件,里边输入一行文字:
print('Hello,world!')
保存为test.py,然后在命令行里输入
python test.py
将会输出“Hello,world!”
这里的python入门只是为了帮助一些读者能够顺利阅读部分协议代码,它所讲的python知识还不够全面和深入,需要读者自行通过其它方式获得python资料,以便提升自己的python编程能力。
1.变量定义
age = 1
name = “Tom”
2.数值
1, 1.11, 1000等都属数值型数据
3.字符串
以单引号或双引号括起来的一串字符,表示字符串,如
’abc’
“name”
4.列表
[]
[1,2,3]
[1,”abc”,”name”,[7,8,9]]
列表里的元素用逗号隔开,上面的第一个列表是空列表,第二个列表全是数字,第三个列表有多种类型的元素,有数值、字符串、列表。
a = [1,2,3]
变量a是一个列表,通过a[n]方式读取列表里的元素。n的取值从0开始到不超过且不等于列表长度的整数
a[2] = 666
将第3个元素设置成666,列表里的内容可修改
i = a[1]
取列表a的第二个元素赋给变量i
5.字典
d = {‘age’:20, ‘name’:’Tome’, ‘data’:[7,8,9]}
字典里的每一项用一对键和值表示。如’age’:20
d[‘name’] = ‘Same’
将字典d的name值设置成’Same’
s = d[‘name’]
取字典d的name值赋给变量s
字典里的键名可以是数字、字符串、元组等类型,如:
{1:'张三'}
{'name':''张三"}
{(1,2,3): "张三"}
6.元组
()
(1,2,3)
(2,’abc’)
元组跟列表一样,不同的是用()括起来,元组只能读,不能修改。
注意:当元组只有一个项时,要多打一个逗号,如:
(1,)
7.函数
def call(): #普通函数
def call(self): #类成员函数,第一个参数是必须的
def call(a,b,c): #带三个参数的函数
三、新建协议
1.新建协议目录
找到存放所有协议的decoders目录。widnows下,它在DSView的安装目录里;
在linux下,它在
/usr/local/share/libsigrokdecode4DSL
打开decoders目录,新建一个子目录,并给目录取名字,要求是能体现协议名称的名字。这里,我们的示列协议名为”lala”。
2.__init.py文件
在bala目录下新建文件“__init.py”,加入一行如下代码并保存:
from .pd import Decoder
3.pd.py文件
在bala目录下,建新pd.py文件,用来编写主要的代码。
四、框架代码模板
以下是解码协议代码框架,写在pd.py文件里。所有协议的代码核心部分是一样的。
下面从c模块继承一个类:
import sigrokdecode as srd
class Decoder(srd.Decoder):
api_version = 3
##协议标识,必须唯一
id = 'bala'
##协议名称, 不一定要求跟标识一致
name = 'bala'
##协议长名称
longname = 'bala protocal'
##简介内容
desc = 'This is an example'
##开源协议
license = 'gplv2+'
#第一句是导出c底层的模块
#第二句是定义一个类,继承自c底层的类
inputs = ['logic'] #接收的输入的数据源,默认是是逻辑分析仪数据
#在多层协议模式下,可使用上层协议的输出名
outputs = ['bala'] #输出的数据源名,在多层协议模式下,
#其它协议可以使用这个输出名指定数据输入来源
tags = ['Embedded/industrial'] #协议的适用范围标签
channels = (
{'id': 'c1', type:0, 'name': 'c1', 'desc': 'chan1-input'},
)
#必须要绑定的通道
#id:通道标识, 任意命名
#'type':类型,有: -1:COMMON,0:SCLK,1:SDATA,2:ADATA
#name:标签名
#desc:该通道的说明
optional_channels = (
{'id': 'c2', type:0, 'name': 'c2', 'desc': 'chan2-input'},
) #可选通道,其它跟上面的一样
options = (
{'id': 'debug_bits','desc': 'Print each bit', 'default': 'no', 'values': ('yes', 'no')},
{'id': 'wordsize', 'desc': 'Data wordsize', 'default': 0},
) #提供给用户通过界面设置的参数
#根据业务需要来定义
#通过'self.options[id]'取值,id就是各个项的id值,
#比如下面的'wordsize'
#上面第一项是下拉框,第二项是输入框
annotations = (
('1', 'data1', 'test1'),
('2', 'data2', 'test2'),
('222', 'data3', 'test3'),
) #解析结果项定义
#annotations里每一项可以有2到3个属性,
#当有3个属性时,第一个表示类型
#类型对应0-16个颜色,当类型范围
#在200-299时,将绘制边沿箭头
annotation_rows = (
('lab1', 'row1', (0,)),
('lab2', 'row2', (1,2)),
) #解析结果行定义
#(0,)表示可输出第1个定义的annotations类型
#(1,2)表示可输出第2个和第3个定义的annotations类型
def __init__(self):
self.reset() #这里调用reset函数,完成一些变量的初始化
#构造函数,自动被调用,
#这里调用reset函数完成一个变量的初始化
def reset(self):
self.count = 0
#初始化函数,这里定义类的私有变量
def start(self):
self.out_ann = self.register(srd.OUTPUT_ANN) #这里注册消息类型
#开始执行解码任务时,由c底层代码自动调用一次
#这里,完成一些解码结果项annotation类型的注册
#有: OUTPUT_ANN、OUTPUT_PYTHON、
#OUTPUT_BINARY、OUTPUT_META
#register函数是c底层类提供的
def put_ann(self,a,b,ann,data):
self.put(a, b, self.out_ann, [ann, data]) #输出内容
#a,b为采样位置的起点和终点
#ann为annotations定义的项序号
#data是一个列表,列表里有1到3个字符串,它们将显示到屏幕
#annotation输出到哪一行由annotation_rows决定
#self.out_ann就是上面注册的消息类型了
#self.put是c底层类提供的函数
def decode(self):
while True:
(a,b)=self.wait({0:'r'}) #一直调用,直到所有数据处理完
#解码任务开始时由c底层代码调用
#这里不断循环等待所有采样数据被处理完成
#wait函数参数详解:
#wait函数可带参数,也可以不带参数,
#不带参数时将返回每个采样数据
#参数'{0:'r'}', 0表示匹配channels第1
#项绑定的通道,r表示查找向上边沿
#wait函数可传多个条件,
#与条件:{0:'f',1:'r'},
#或条件:[{0:'f'},{1:'r'}]
#h:高电平,l:低电平,r:向上边沿,
#f:向下边沿,
#e:向上沿或向下沿,
#n:要么0,要么1
#wait函数前的变量(a,b),数量由定义
#的channels里的通道数决定,包括可选通道
#例如:共定义了4个通道,
#则变成(a,b,c,d) = self.wait()
#c底层提供了两个属性:
self.samplenum
#当前wait()调用匹配结束的采样点位置
self.matched #是一个uint64类型数值,
#表示0到63个通道的匹配信息,
#通过位运算来获取具体信息。
到这里,解码协议代码框架模板结束。
五、应用示例
在上面代码框架的基础上,我们接下来实现一个简单的例子。具体是,通过解码某一通道的数据,从一个向上边沿开始到向下边沿结束,输出采样点差值信息。奇数次输出放在第二行,偶数次输出放在第一行。具体编码和说明如下:
def decode(self):
times = 0
rising_sample = 0
flag_arr = [{0:'r'}, {0:'f'}]
flag_dex = 0
while True:
edge = flag_arr[flag_dex]
(a,b) = self.wait(edge) if flag_dex == 0:
flag_dex = 1
rising_sample = self.samplenum
else:
flag_dex = 0
times += 1
falling_sample = self.samplenum
v = falling_sample - rising_sample
s = '%02X' % v
ann = times % 2
self.put_ann(rising_sample, falling_sample, ann, [s]) #times用于输出次数计数,偶数次输出到第一行,奇数次输出到第二行
#ann = times % 2 对次数变量求余,其值在0和1中变换,调用put_ann时指定了annotation的序号
#再根据序号由annotation_rows决定输出在哪一行
#边沿条件就两种:向上和向下,调用wait函数时,在这两个边沿条件中切换
#首次是取向上边沿,然后再换成向下边沿
#每次调用wait后,通过self.samplenum取采样位置
#求出两次的样品位置差后,转换成16进制的字符串,通过类函数put_ann输出
六、解码模块工作原理
通过c代码和python代码的互操作,将采样数据交给python分析。经过一系列的处理,最终生成解码结果,用于显示以及供给上层协议作为分析的数据来源。解码模块的核心主要由以下部分组成:
c底层包装类Decoder
在c代码里,给python提供一个经过包装的基类,python可调用基类的一些方法,实现调用c代码的目的。python端通过以下语句导出c代码包装的Decoder类:
import sigrokdecode as srd
python可访问的Decoder基类的方法有:
register方法
用于注册python输出到c底层的消息类型,有:
(1) OUTPUT_ANN,数据输出到屏幕
(2) OUTPUT_PYTHON,数据输出到上层协议
(3) OUTPUT_BINARY
(4) OUTPUT_META
python调用方式:
self.out_ann=self.register(srd.OUTPUT_ANN)
self.out_py=self.register(srd.OUTPUT_PYTHON)
put方法
输出数据到屏幕或上层协议,python调用方式:
self.put(a,b,self.out_ann,[0,['abc']])
其中,a、b为采样点区间值,self.out_ann为注册的消息类型,[0,[‘abc’]], 0为消息类型序号,参考之前的内容;[‘abc’]为消息内容了
wait方法
获得上一次分析位置后的采样数据,可通过参数指定边沿查找条件。
调用方式: self.wait()
可指定参数,如:{0,’r’}表示第1个绑定的通道满足向上边沿的数据;{1,’f’}表示第2个绑定通道足向下边沿的数据。其它条件标志还有:h、l、e、n。
可通过多个条件组成并和或的条件。并条件如:{0:’f’,1:’r’},或条件如:[{0:’f’},{1:’r’}]
has_channel方法
用来叛断某个通道是否绑定,python调用方式:
self.has_channel(0)
0是通道序号。
属性
c底层类给python提供了两个属性:
a. self.samplenum,wait()调用后的采样数据位置;
b. self.matched,wait()调用后道通匹配信息;
python层包装类Decoder
继承至c底层包装的类,由c底层实例化并调用python类的方法,代码如下:
import sigrokdecode as srd class Decoder(srd.Decoder):
子类Decoder的方法有:
reset方法
这里做一些变量值的重置,以及类的私有变量的定义。变量的定义如:
self.name = 'abc'
start方法
在解码任务开始执行前,c底层代码会调用一次start函数,这里主要是做一些初始化工作,比如注册消息类型,如:
self.out_ann = self.register(srd.OUTPUT_ANN)
self.out_py = self.register(srd.OUTPUT_PYTHON)
decode方法
由c底层调用,在解码任务开始时,c底层启动一个线程,然后在线程里调用decode方法。
在这个函数里,一直循环调用wait函数,不断从c底层读取符合边沿条件的数据,如:
while True:
(a,b) = self.wait()
(a,b)元组里的变量数跟声明的chnnaels里声明的通道数一致,包括可选的通道上。
解码任务执行流程:
(1) 解码任务开始启动;
(2) 上层将采样数据分批推送到底层;
(3) 底层检测并启动一个线程,该线程调用python层的decode函数,不断处理上层推送的数据;
(4) python层经过一系列的计算处理,生成解码结果,通过put函数输出到c底层;
(5) 当所有数据推送完成并经过python层处理,解码任务结束;
七、框架升级更新记录
在DSView版本1.2.0以上,更新以下功能:
end方法
python层的方法,当所有数据处理完成后会被c底层触发
self.last_samplenum属性
c底层提供的属性,其值为所有数据推送完成后最后的数据样位置。当存在end方法时,该属性将被设置
数据多种显示格式
显示的annotation数据部分,可以在2进制、16进制、8进制、10进制、ascii格式间转换。
self.put(s, e, self.out_ann, [1,['%02X' % value])
put函数将数据输出c底层,并在屏幕上显示。其中,value为要显示的数据。在输出到时需要转换为16进制的字符串。当需要让数据支持在多种格式间转换时,代码修改如下:
self.put(s, e, self.out_ann, [1,['@' + '%02X' % value])
它是通过在数据部分前加@符号,告诉c底层这一部分内空是数据部分,如:
'@66FB'
如果存在前缀文字,需要将格式部分和数据部分开,如:
['Data:{$}','D:{$}', '@66FB']
{$}是占位符,系统将数据部分格式化后替换掉占位符,就会变成:Data:66FB
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