專利名稱：一種利用示波器實(shí)現(xiàn)mvb和wtb幀數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)解碼的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體是一種利用示波器實(shí)現(xiàn)MVB和WTB幀數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)解碼的方法。
背景技術(shù)：
目前示波器不支持MVB和WTB幀數(shù)據(jù)解碼，我們通過(guò)示波器只能看到MVB和WTB 數(shù)據(jù)的波形，不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)MVB/WTB設(shè)備通信發(fā)送的幀數(shù)據(jù)內(nèi)容和MVB/WTB設(shè)備的發(fā)送器測(cè)試。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種利用示波器實(shí)現(xiàn)MVB 和WTB幀數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)解碼的方法，彌補(bǔ)示波器不能對(duì)MVB/WTB幀數(shù)據(jù)解碼的缺點(diǎn)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) MVB/WTB設(shè)備通信發(fā)送的幀數(shù)據(jù)內(nèi)容以及MVB/WTB設(shè)備的發(fā)送器測(cè)試。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種利用示波器實(shí)現(xiàn)MVB和 WTB幀數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)解碼的方法，其特征在于，該方法為1)設(shè)定解碼類型；2)示波器采集數(shù)據(jù)；3)示波器將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦た貦C(jī)中；4)找起始點(diǎn)；5) 1/2周期采樣，得到數(shù)組a ；6)判斷主幀、從幀，若數(shù)組a)的前18位與幀頭不匹配，則報(bào)錯(cuò)，返回2)；若匹配， 跳到7)；7)解碼，若幀校驗(yàn)序列不匹配，則報(bào)錯(cuò)，返回i)；若幀校驗(yàn)序列匹配，跳到8)；8)顯示16進(jìn)制幀數(shù)據(jù)，返回2)；9)手動(dòng)退出解碼程序。找起始點(diǎn)的步驟為1)將示波器采集的數(shù)據(jù)幅值與設(shè)定值比較，第一個(gè)大于設(shè)定值的點(diǎn)的位置記為 nl ；2)從nl往后與設(shè)定值比較，第一個(gè)小于設(shè)定值的點(diǎn)的位置記為π2 ；3)起始點(diǎn)位置的計(jì)算公式為起始點(diǎn)位置=(nl+n2)/2.1/2周期采樣的步驟為1)從起始采樣點(diǎn)開始每隔MVB信號(hào)周期的1/2采集一個(gè)點(diǎn)，或者從起始采樣點(diǎn)開始每隔WTB信號(hào)周期的1/2采集一個(gè)點(diǎn)(WTB與MVB信號(hào)周期不同，當(dāng)選定MVB解碼類型時(shí)， 1/2周期為MVB脈寬的1/2，當(dāng)選定WTB解碼類型時(shí)，1/2周期為WTB脈寬的1/2。)；2)采集的點(diǎn)與設(shè)定值和設(shè)定值的相反數(shù)比較，大于設(shè)定值的點(diǎn)為1 (高)，小于設(shè)定值相反數(shù)的點(diǎn)為-1 (低)，在設(shè)定值和設(shè)定值相反數(shù)之間的點(diǎn)為0，當(dāng)為0時(shí)則代表幀結(jié)束；3)將上述轉(zhuǎn)換的1與-1保存在數(shù)組a中。判斷主幀、從幀的步驟為1)取數(shù)組a中的前面18位與主幀和從幀的幀頭編碼比較；2)與主幀幀頭相等則是主幀，與從幀幀頭相等則是從幀；3)去掉幀頭數(shù)據(jù)后保存在數(shù)組b中。解碼的步驟為1)根據(jù)曼徹斯特編碼原理，將數(shù)組b中數(shù)據(jù)重新組合，對(duì)于MBV幀，1到-1為1，_1 到1為0，對(duì)于WTB幀，1到-I為0，-1到1為1 ；2)重新組合數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)保存在數(shù)組c中；3)對(duì)于MVB解碼，根據(jù)主幀和從幀的數(shù)據(jù)幀格式，去掉數(shù)組c中的CRC校驗(yàn)碼、終止位，將剩下的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制并顯示；對(duì)于WTB解碼，按WTB幀格式去掉16位前導(dǎo)碼、 兩個(gè)8位的標(biāo)志位、32位的鏈路控制字段、位填充、16位幀校驗(yàn)序列FCS、終止位，最后得到的數(shù)據(jù)是所需數(shù)據(jù)。所述的設(shè)定值為0.4 4. 5。本發(fā)明可以實(shí)時(shí)觀測(cè)MVB設(shè)備和WTB設(shè)備發(fā)送的幀類型，以及幀數(shù)據(jù)，彌補(bǔ)了示波器不能對(duì)MVB/WTB幀數(shù)據(jù)解碼的缺點(diǎn)。


圖1為MVB主幀格式示意圖2為MVB從幀格式示意圖3為WTB幀格式示意圖4為本發(fā)明實(shí)施解碼流程圖5為找起始點(diǎn)示意圖6為1/2周期采樣示意圖7為本發(fā)明實(shí)施例中示波器采集的EMD主幀波形
圖8為本發(fā)明實(shí)施例中1/2周期采樣后點(diǎn)的布局。
具體實(shí)施例方式
MVB設(shè)備信號(hào)傳輸數(shù)率是1. 5Mbit/s，則周期為667ns (IEC61375-1標(biāo)準(zhǔn)中定義 667ns為1BT)，幀分為ESD和EMD幀，ESD和EMD幀數(shù)據(jù)都采用曼徹斯特編碼，起始分界符是一個(gè)由{起始位，“NH”，“NL”，“0”，“NH”，“NL”，“0”，“0”，“0” }組成的固定序列，序列中 “NH”為IBT高電平編碼，“NL”為IBT低電平編碼，“0”為IBT曼徹斯特編碼。主幀的長(zhǎng)度固定為33位，包括9位主起始分界符；4位F-code，12位的地址或參量；8位的校驗(yàn)序列。從幀可能有五種長(zhǎng)度33，49，81，153或297位，包括9位從起始分界符；16 256位的數(shù)據(jù)； 每個(gè)64位序列有一個(gè)8位校驗(yàn)序列。WTB設(shè)備信號(hào)傳輸數(shù)率是IMbit/s，則周期為500ns。 WTB幀包括16位前導(dǎo)碼，兩個(gè)8位的標(biāo)志位，32位的鏈路控制字段，0 IOM位鏈路數(shù)據(jù) (為填充未包括在內(nèi))，16位幀校驗(yàn)序列FCS，終止位，示波器采集的MVB/WTB波形數(shù)據(jù)由2 個(gè)參數(shù)構(gòu)成，一是波形幅值，二是點(diǎn)與點(diǎn)之間的時(shí)間間隔。
本發(fā)明的解碼方法主要包括以下步驟(1)找起始點(diǎn)，如附圖5所示1)將示波器采集的數(shù)據(jù)幅值與X (X取值為0.4到4. 5之間)比較，第一個(gè)大于X 的點(diǎn)位置記為nl。如圖12)從nl往后與X比較，第一個(gè)小于X的點(diǎn)的位置記為n2。3)那么起始點(diǎn)位置=(nl+n2)/2。注示波器采集的波形數(shù)據(jù)都是一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)組成，只是采樣率比較高，點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離很短，肉眼無(wú)法識(shí)別，從圖上看到的波形是連續(xù)的波形。(2) 1/2周期采樣，如附圖6所示1)從起始采樣點(diǎn)開始每隔MVB信號(hào)周期1/2采集一個(gè)點(diǎn)。2)采集的點(diǎn)與X和-X比較，大于X為1 (高)，小于-X為-I (低)，之間為0，當(dāng)為 0時(shí)則代表幀結(jié)束。3)將上述轉(zhuǎn)換的1與-1保存在數(shù)組a中。(3)判斷主幀、從幀1)取數(shù)組a中的前面18位與主幀和從幀的幀頭編碼比較。2)與主幀幀頭相等則是主幀，與從幀幀頭相等則是從幀。3)去掉幀頭數(shù)據(jù)后保存在數(shù)組b中。(4)解碼1)根據(jù)曼徹斯特編碼原理，將數(shù)組b中數(shù)據(jù)重新組合，1到-1為1，-1到1為0。2)重新組合數(shù)據(jù)保存在數(shù)組c中。3)根據(jù)主幀和從幀的數(shù)據(jù)幀格式，去掉數(shù)組c中的CRC校驗(yàn)碼、終止位，將剩下的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制并顯示。通過(guò)以上方式就可以將波形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為我們想要的16進(jìn)制的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。這樣就可以知道MVB通信中傳輸?shù)氖鞘裁磾?shù)據(jù)。解碼流程圖如圖六。WTB幀數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)解碼的原理與MVB的相同，不同之處在1) 1/2周期采樣為WTB信號(hào)的周期的1/2。2)解碼步驟1)中1到-1為0，-1到1為1。3)解碼步驟3)中，WTB解碼是按WTB幀格式去掉16位前導(dǎo)碼、兩個(gè)8位的標(biāo)志位、32位的鏈路控制字段、位填充、16位幀校驗(yàn)序列FCS、終止位，最后得到的數(shù)據(jù)才是所需數(shù)據(jù)。參見圖7，示波器采集的MVB設(shè)備發(fā)送的EMD波形，通過(guò)此波形講述具體解碼實(shí)例。1)找起始點(diǎn)，起始點(diǎn)為標(biāo)號(hào)為1的脈寬的1/2位置處；2)然后每隔1/2周期采集一個(gè)點(diǎn)，即第二個(gè)點(diǎn)為標(biāo)號(hào)為2的脈寬1/2位置處；由于標(biāo)號(hào)為3的脈寬為1個(gè)周期，距第二個(gè)點(diǎn)1/2周期的第三個(gè)點(diǎn)處在標(biāo)號(hào)為3的脈寬的1/4 位置處；第四個(gè)點(diǎn)處在標(biāo)號(hào)為3的脈寬的3/4位置處；后續(xù)的點(diǎn)都是距離前一個(gè)點(diǎn)1/2周期處。(脈寬分三種1/2倍周期寬度，1倍周期寬度，3/2倍周期寬度)；3)附圖八中標(biāo)號(hào)為1到51的脈寬上的采樣點(diǎn)是通過(guò)上述兩步后得到的，將采樣點(diǎn)與X (設(shè)定值為1. 5)和-X比較，大于X為1 (高)，小于-X為-1 (低)，可以組成此序列 (1，-1,1,1, -1,-1, -1,1,1,1, -1，-1，-1,1, -1,1,-1,1,1, -1，-1,1, -1,1,1, -1，-1,1,-1,1，-1,1,1, -1，-1,1, -1,1, -1,1,1, -1，-1,1, -1,1, -1,1, -1,1, -1,1,1, -1,1, -1,1, -1， 1，-1，1，-1，1，-1，-1，1，-1，-1，1，1)，將此序列保存在數(shù)組中；4)將序列中的前18個(gè)數(shù)取出與MVB起始分界符比較并判斷是主幀還是從幀，此處判斷此幀是主幀，如果與MVB起始分界符比較不匹配，則報(bào)錯(cuò)，丟掉此段序列，重新采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；5)從序列中19位開始取出32個(gè)數(shù)，此32個(gè)數(shù)就是幀數(shù)據(jù)，由于幀數(shù)據(jù)是曼徹斯特編碼，且采用的是1/2周期采樣，一個(gè)曼徹斯特編碼由兩個(gè)數(shù)組成(1到-1為1，-1到1 為0)，所以32個(gè)數(shù)要轉(zhuǎn)換為16位的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)為1001000100010000，轉(zhuǎn)換為16 進(jìn)制顯示為9110，此時(shí)我們知道MVB設(shè)備發(fā)了一個(gè)9110的數(shù)據(jù)幀。但此數(shù)據(jù)是否是正確的要看通過(guò)1001000100010000算出的CRC校驗(yàn)碼與序列中51位開始的16個(gè)數(shù)轉(zhuǎn)換的8位 CRC校驗(yàn)序列是否匹配，匹配則正確，否則錯(cuò)誤；6)從序列中51位開始取出16個(gè)數(shù)，此數(shù)據(jù)是幀數(shù)據(jù)的校驗(yàn)序列，將16個(gè)數(shù)按步驟5中轉(zhuǎn)換為8位數(shù)據(jù)，即為CRC檢驗(yàn)序列；7)從序列中67位開始取出4個(gè)數(shù)與MVB終止分界符比較，如不匹配則報(bào)終止分界符出錯(cuò)。
權(quán)利要求
1.一種利用示波器實(shí)現(xiàn)MVB和WTB幀數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)解碼的方法，其特征在于，該方法為1)設(shè)定解碼類型；2)示波器采集數(shù)據(jù)；3)示波器將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦た貦C(jī)中；4)找起始點(diǎn)；5)1/2周期采樣，得到數(shù)組a;6)判斷主幀、從幀，若數(shù)組a)的前18位與幀頭不匹配，則報(bào)錯(cuò)，返回2)；若匹配，跳到7)；7)解碼，若幀校驗(yàn)序列不匹配，則報(bào)錯(cuò)，返回幻；若幀校驗(yàn)序列匹配，跳到8)；8)顯示16進(jìn)制幀數(shù)據(jù)，返回2)；9)手動(dòng)退出解碼程序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用示波器實(shí)現(xiàn)MVB和WTB幀數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)解碼的方法，其特征在于，找起始點(diǎn)的步驟為1)將示波器采集的數(shù)據(jù)幅值與設(shè)定值比較，第一個(gè)大于設(shè)定值的點(diǎn)的位置記為nl；2)將從nl往后的數(shù)據(jù)幅值與設(shè)定值比較，第一個(gè)小于設(shè)定值的點(diǎn)的位置記為n2；3)起始點(diǎn)位置的計(jì)算公式為起始點(diǎn)位置=(nl+n2)/2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用示波器實(shí)現(xiàn)MVB和WTB幀數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)解碼的方法，其特征在于，1/2周期采樣的步驟為1)對(duì)于MVB幀數(shù)據(jù)，從起始采樣點(diǎn)開始每隔MVB信號(hào)周期的1/2采集一個(gè)點(diǎn)；對(duì)于WTB 幀數(shù)據(jù)，從起始采樣點(diǎn)開始每隔WTB信號(hào)周期的1/2采集一個(gè)點(diǎn)；2)采集的點(diǎn)與設(shè)定值和設(shè)定值的相反數(shù)比較，大于設(shè)定值的點(diǎn)為1，小于設(shè)定值相反數(shù)的點(diǎn)為-1，在設(shè)定值和設(shè)定值相反數(shù)之間的點(diǎn)為0，當(dāng)為0時(shí)則代表幀結(jié)束；3)將上述轉(zhuǎn)換的1與-1保存在數(shù)組a中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用示波器實(shí)現(xiàn)MVB和WTB幀數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)解碼的方法，其特征在于，判斷主幀、從幀的步驟為1)取數(shù)組a中的前面18位與主幀和從幀的幀頭編碼比較；2)與主幀幀頭相等則是主幀，與從幀幀頭相等則是從幀；3)去掉幀頭數(shù)據(jù)后保存在數(shù)組b中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用示波器實(shí)現(xiàn)MVB和WTB幀數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)解碼的方法，其特征在于，解碼的步驟為1)根據(jù)曼徹斯特編碼原理，將數(shù)組b中數(shù)據(jù)重新組合，對(duì)于MBV幀，1到-1為1，-1到 1為0，對(duì)于WTB幀，1到-1為0，-1到1為1 ；2)重新組合數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)保存在數(shù)組c中；3)對(duì)于MVB解碼，根據(jù)主幀和從幀的數(shù)據(jù)幀格式，去掉數(shù)組c中的CRC校驗(yàn)碼、終止位， 將剩下的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制；對(duì)于WTB解碼，按WTB幀格式去掉16位前導(dǎo)碼、兩個(gè)8位的標(biāo)志位、32位的鏈路控制字段、位填充、16位幀校驗(yàn)序列FCS、終止位，將最后得到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的利用示波器實(shí)現(xiàn)MVB和WTB幀數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)解碼的方法，其特征在于，所述的設(shè)定值為0. 4 4. 5。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用示波器實(shí)現(xiàn)MVB和WTB幀數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)解碼的方法，該方法為設(shè)定解碼類型；示波器采集數(shù)據(jù)；示波器將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦た貦C(jī)中；找起始點(diǎn)；1/2周期采樣；判斷主幀、從幀；解碼；顯示16進(jìn)制幀數(shù)據(jù)；手動(dòng)退出解碼程序，本方法彌補(bǔ)了示波器不能對(duì)MVB/WTB幀數(shù)據(jù)解碼的缺點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04L1/00GK102307078SQ201110241439
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月22日
發(fā)明者丁榮軍, 馮江華, 吳赟, 鄧珩, 陳高華, 高連升 申請(qǐng)人:株洲南車時(shí)代電氣股份有限公司