示波器全内存解码的奥秘

　　摘要：ZDS示波器全型号都支持全内存解码了，下载最新固件即可支持。新特性与ZDS示波器特有的深存储特点切合度更高，能让解码范围更宽广。我们来看看新特性为我们带来的改变。

　　我们知道，协议解码是协议分析中一个很重要的功能，它的实用程度取决于解码的准确性、解码范围和解码速度，其中解码范围和解码速度是一对矛盾，二者很难兼得。在以往的解码方案中，我们将解码范围限制在一定宽度的数据内，以此保证解码结果能够快速的响应给用户。但在使用过程中发现，我们往往不满足于这个范围，但我们不能无限制的扩大解码的范围（随意扩大会影响解码速度）。我们不能放弃已有的快速解码的用户体验，新特性就是为了解决这个鱼和熊掌的问题产生的，从使用上它包含3个方面的改变。

　　一、放大波形后能正常解码

　　在新的方案中，我们不再需要考虑缩放或水平移动波形导致的解码范围的影响，也不需要考虑“屏幕外还有多少数据”。我们解码的范围会随着波形的放大而智能的改变，不再是简单的限制解码范围，现在我们能将波形放大到很细微的地方，依然能正常解码。

　　图1 解码细节放大

　　如图1所示，正在解码CAN-FD的波形，在暂停模式下我们将波形从1ms/div放大到2us/div，ESI、插入位以及DLC和DATA的值都能清晰准确的观察到。我们能看到解码细节了。

　　二、解码会以全内存的数据为依据进行

　　ZDS示波器的一大特点就是深存储，而固定的解码范围会制约这一特点的应用，导致深存储时大部分的数据都不能用于解码。在新特性中，这情况将改变，我们可以把存储深度设置成很大，系统会根据协议波特率等特点动态的调整解码范围，最理想的情况我们会将解码范围拓展到整个内存，并且这种特性是在Run和Stop模式中都可以使用，不再局限于Stop！

　　图2 全内存解码

　　我们将存储深度设置为28M，此时整个内存中数据的时间跨度为-14ms ~ 14ms。从图2事件表我们看到，第一帧CAN-FD的位置在-12.479ms，也就是在内存数据的开端，已经达到了全内存解码。

　　当然这种功能强大的全内存解码也是受一定条件约束的，我们在下面的内容中会提到。

　　三、系统会判断最佳解码情况

　　新特性是基于保持原来解码速度，尽量拓宽解码范围的思想设计出来的。这意味着，对于大数据量的解码，是基于一定比例的样本点抽取后进行的（用于解码的数据量越少，解码越快）。系统会根据抽点的情况，与协议的特点（波特率等）比较，判断解码是否存在风险（解码错误或不能解码的风险）。例如在一些情况中，会出现抽点的间隔很大，使得实际用于解码的采样率不足，这时系统会给出提示。

　　图3 非最佳解码提示

　　如图3所示，提示出现在屏幕左上方，从事件表可以看到，波形中间出现了部分错误解码的帧，这种错误是解码采样率不足导致的。

　　需要注意的时，出现这种提示时，解码不一定就会出错，它是一种警告。而当我们真的不能正常解码时，只需要按照系统提示的内容进行操作（如图应该减少时基），就能回归最佳解码状态。这也是第二点中描述的全内存解码约束。

　　我们是怎么做到既抱着鱼又把熊掌吃到的？

　　保持解码使用的数据量不变，就可以保证解码的速度不会发生很大的变化，在此基础上，我们将数据点更均匀和合理的分布到内存中，就能拓宽解码范围。在新的设计中，我们会智能的根据协议波特率等特点对内存数据进行抽取，动态的调整抽样间隔，达到在数据量不变的情况尽可能覆盖更宽广解码范围的目的，就实现了鱼和熊掌兼得的新特性。