Universal Analyzer of Serial Buses

Cílem této diplomové práce je navrhnout a zrealizovat univerzální analyzátor sériových sběrnic. V úvodu jsou podrobně popsány specifikace a vlastnosti nejčastěji používaných sériových sběrnic IC, SMBus, PMBus a rozhraní UART. Druhá část práce je zaměřena na samotný návrh a realizaci řídicí jednotky, která tvoří základ celého analyzátoru. Ta poskytuje možnost připojení na neznámou sběrnici, na sběrnice IC, SMBus, PMBus a SPI a na rozhraní UART. Hlavní části řídicí jednotky je mikrokontrolér PIC24HJ128GP204, který vykonává i částečnou analýzu průběhu signálů na připojené sběrnici. V další části je popsána vytvořená uživatelská aplikace pro počítač PC, která prostřednictvím USB portu řídí a nastavuje řídicí jednotku a získává z ní částečně analyzovaná data. Z nich poté dokončí celkovou analýzu a získané výsledky prezentuje uživateli v grafické anebo textové podobě. Aplikace umožňuje tyto výsledky i exportovat do několika grafických formátu. Podporované jsou formáty PS, SVG, PDF, PNG a BMP. V případě, že řídicí jednotka není k dispozici, je možné analýzu některých sběrnic v uživatelské aplikaci alespoň odsimulovat a vyzkoušet tak některé z funkcí, které aplikace nabízí. Pro tento případ je k dispozici simulace analýzy neznámé sběrnice a sběrnice IC. Uživatelská aplikace obsahuje také i funkci generování vlastního průběhu signálů, který je možné vytvářet interaktivně myší v grafické reprezentaci signálů. Takto vytvořený průběh je možné odeslat řídicí jednotce, která ho aplikuje na výstupních linkách. Tato funkce není v současné verzi programu řídicí jednotky podporována. Uživatelská aplikace obsahuje i některé prvky, pro které nejsou vytvořené metody a jsou připravené na další rozšiřování funkcí analyzátoru. Patří sem zejména formuláře a ovládací prvky pro konverzi dat mezi sběrnicemi.The purpose of this master’s thesis is to design and to realize the universal analyzer of serial buses. At the beginning there are described in detail specifications and properties of buses IC, SMBus, PMBus and of the UART interface. The second part is targeted especially to design and to realize the control unit, which is the main part of the whole analyzer. It provides connecting to the unknown bus, to buses IC, SMBus, PMBus and SPI and to the UART interface. The main part of the control unit is the microcontroller PIC24HJ128GP204, which partially analyses connected bus. In the next part there is created the user application for PC, which controls and sets the control unit and receives from it partially analyzed data through the USB port. These data are used for the rest of the analysis that is done by the user application. Results may be presented to user in graphical or text form. The user application provides export of results into some of image formats. Supported formats are PS, SVG, PDF, PNG and BMP. In case of the control unit is not available, the user may choose the simulator to simulate some functions that the application provides. It supports simulation of the analysis of the unknown bus and the IC bus. The user application also contains the function of the generating own signals. Signals can be created interactively by using the mouse in the graphical representation of this signal. They can be sent to the control unit and after that it applies them to output. This function is not supported in current version of the control unit software. The user application includes some items, which do not have implemented any methods and they are prepared for the future upgrading of the analyzer. It means especially user controls and components for signal conversions between any buses.