基于單片機(jī)實現(xiàn)串口抓包的裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了基于單片機(jī)實現(xiàn)串口抓包的裝置，它的第一串口通信設(shè)備連接第一通用異步收發(fā)傳輸器，第二串口通信設(shè)備連接第二通用異步收發(fā)傳輸器，第一通用異步收發(fā)傳輸器的輸出端通過第一通信導(dǎo)線連接第二通用異步收發(fā)傳輸器的輸入端，第一通用異步收發(fā)傳輸器的輸入端通過第二通信導(dǎo)線連接第二通用異步收發(fā)傳輸器的輸出端，單片機(jī)的第一通用異步收發(fā)傳輸接口接入第一通信導(dǎo)線，第二通用異步收發(fā)傳輸接口接入第二通信導(dǎo)線，第三通用異步收發(fā)傳輸接口通過第三通用異步收發(fā)傳輸器連接。本發(fā)明直接從串口數(shù)據(jù)流硬件部分抓取串口收發(fā)數(shù)據(jù)，每組數(shù)據(jù)自動生成收發(fā)序號和時間戳，能夠方便用戶對通訊進(jìn)行時間和內(nèi)容上的分析。
【專利說明】基于單片機(jī)實現(xiàn)串口抓包的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通訊【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地指一種基于單片機(jī)實現(xiàn)串口抓包的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]串口通信是一種較為常見的通信方式，在通信調(diào)試、不清楚通信協(xié)議等情況下，可以利用串口抓包工具對通信數(shù)據(jù)進(jìn)行解析。目前市場上軟件串口抓包分析工具比較多，但硬件串口抓包工具很少，技術(shù)人員一般使用邏輯分析儀對串口數(shù)據(jù)波形進(jìn)行解析得到數(shù)據(jù)信息，而邏輯分析儀價格昂貴，造成了串口數(shù)據(jù)抓包的成本較高，且解析后輸出的數(shù)據(jù)不帶序號和時間戳，不便于對串口通信數(shù)據(jù)的實時分析。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是要提供一種基于單片機(jī)實現(xiàn)串口抓包的裝置及方法，該裝置和方法直接從串口數(shù)據(jù)流硬件部分抓取串口收發(fā)數(shù)據(jù)，在不影響通訊設(shè)備通訊的情況下，直觀、實時的給出收發(fā)數(shù)據(jù)；每組數(shù)據(jù)前自動生成收發(fā)序號和時間戳，能夠方便用戶對通訊進(jìn)行時間和內(nèi)容上的分析。
[0004]為實現(xiàn)此目的，本發(fā)明所設(shè)計的基于單片機(jī)實現(xiàn)串口抓包的裝置，包括第一串口通信設(shè)備、第二串口通信設(shè)備、第一通用異步收發(fā)傳輸器(UART, Universal AsynchronousReceiver/Transmitter)和第二通用異步收發(fā)傳輸器,其中，第一串口通信設(shè)備的通信串口連接第一通用異步收發(fā)傳輸器，第二串口通信設(shè)備的通信串口連接第二通用異步收發(fā)傳輸器，所述第一通用異步收發(fā)傳輸器的輸出端通過第一通信導(dǎo)線連接第二通用異步收發(fā)傳輸器的輸入端，第一通用異步收發(fā)傳輸器的輸入端通過第二通信導(dǎo)線連接第二通用異步收發(fā)傳輸器的輸出端，其特征在于:它還包括單片機(jī)、第三通用異步收發(fā)傳輸器和電腦，其中，單片機(jī)的第一通用異步收發(fā)傳輸接口接入第一通信導(dǎo)線，單片機(jī)的第二通用異步收發(fā)傳輸接口接入第二通信導(dǎo)線，單片機(jī)的第三通用異步收發(fā)傳輸接口與第三通用異步收發(fā)傳輸器的第一通信端連接，第三通用異步收發(fā)傳輸器的第二通信端連接電腦的通信串口。
[0005]所述第一串口通信設(shè)備為串口通訊的工控設(shè)備或串口鼠標(biāo)或串口鍵盤，所述第二串口通信設(shè)備為串口通訊的工控設(shè)備或串口鼠標(biāo)或串口鍵盤。
[0006]一種利用上述基于單片機(jī)實現(xiàn)串口抓包的裝置進(jìn)行串口抓包的方法，其特征在于，它包括如下步驟:
[0007]步驟1:第一串口通信設(shè)備與第二串口通信設(shè)備之間通過第一通用異步收發(fā)傳輸器和第二通用異步收發(fā)傳輸器進(jìn)行指定協(xié)議下的雙向串口數(shù)據(jù)通信；
[0008]步驟2:電腦向單片機(jī)發(fā)送與上述指定協(xié)議相同的通信協(xié)議，單片機(jī)的第一通用異步收發(fā)傳輸接口利用該通信協(xié)議從第一通信導(dǎo)線中讀取由第一通用異步收發(fā)傳輸器向第二通用異步收發(fā)傳輸器傳輸?shù)拇跀?shù)據(jù)組，單片機(jī)的第二通用異步收發(fā)傳輸接口利用該通信協(xié)議從第二通信導(dǎo)線中讀取由第二通用異步收發(fā)傳輸器向第一通用異步收發(fā)傳輸器傳輸?shù)拇跀?shù)據(jù)組；
[0009]步驟3:單片機(jī)對由第一通用異步收發(fā)傳輸接口獲取的每組串口數(shù)據(jù)標(biāo)記對應(yīng)的收發(fā)序號，同時，單片機(jī)對由第二通用異步收發(fā)傳輸接口獲取的每組串口數(shù)據(jù)也標(biāo)記對應(yīng)的收發(fā)序號；
[0010]步驟4:單片機(jī)的第三通用異步收發(fā)傳輸接口將上述所有標(biāo)記了收發(fā)序號的串口數(shù)據(jù)組通過第三通用異步收發(fā)傳輸器傳輸給電腦；
[0011]步驟5:電腦將收到的所有標(biāo)記了收發(fā)序號的串口數(shù)據(jù)組實時標(biāo)記時間戳，得到同時標(biāo)記了收發(fā)序號和時間戳的串口數(shù)據(jù)組，電腦將上述同時標(biāo)記了收發(fā)序號和時間戳的串口數(shù)據(jù)組進(jìn)行顯示。
[0012]所述串口數(shù)據(jù)組為數(shù)據(jù)比特。
[0013]所述指定協(xié)議為指定的波特率、比特位、停止位和校驗位。
[0014]所述步驟I開始之前還包括將第一通用異步收發(fā)傳輸器、第二通用異步收發(fā)傳輸器和第三通用異步收發(fā)傳輸器進(jìn)行初始化處理。
[0015]所述標(biāo)記了收發(fā)序號和時間戳的串口數(shù)據(jù)組的排列順序為收發(fā)序號在首位，時間戳在中間，串口數(shù)據(jù)組在最后。
[0016]本發(fā)明的有益效果:
[0017]1、本發(fā)明能在不使用邏輯分析儀的情況下清晰、快捷的顯示出第一串口通信設(shè)備與第二串口通信設(shè)備之間收發(fā)的數(shù)據(jù)，極大的降低了串口抓包分析的成本；
[0018]2、本發(fā)明直接從串口數(shù)據(jù)流硬件部分抓取串口收發(fā)數(shù)據(jù)，在不影響通訊設(shè)備通訊的情況下，直觀、實時的顯示出第一串口通信設(shè)備與第二串口通信設(shè)備之間的收發(fā)數(shù)據(jù)，極大的方便了串口通訊時的通訊分析；
[0019]3、本發(fā)明在電腦上顯示的串口數(shù)據(jù)組帶有收發(fā)序號和時間戳，能更好的方便用戶對第一串口通信設(shè)備與第二串口通信設(shè)備之間進(jìn)行的串口通訊進(jìn)行時間和內(nèi)容上的分析。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；
[0021]其中，I一第一串口通信設(shè)備、2—第二串口通信設(shè)備、3—第一通用異步收發(fā)傳輸器、4一第二通用異步收發(fā)傳輸器、5—第一通信導(dǎo)線、6—第二通信導(dǎo)線、7—單片機(jī)、7.1—第一通用異步收發(fā)傳輸接口、7.2—第二通用異步收發(fā)傳輸接口、7.3—第三通用異步收發(fā)傳輸接口、8—第三通用異步收發(fā)傳輸器、9一電腦。
【具體實施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
[0023]如圖1所示的基于單片機(jī)實現(xiàn)串口抓包的裝置，包括第一串口通信設(shè)備1、第二串口通信設(shè)備2、第一通用異步收發(fā)傳輸器3和第二通用異步收發(fā)傳輸器4，其中，第一串口通信設(shè)備I的通信串口連接第一通用異步收發(fā)傳輸器3，第二串口通信設(shè)備2的通信串口連接第二通用異步收發(fā)傳輸器4，所述第一通用異步收發(fā)傳輸器3的輸出端通過第一通信導(dǎo)線5連接第二通用異步收發(fā)傳輸器4的輸入端，第一通用異步收發(fā)傳輸器3的輸入端通過第二通信導(dǎo)線6連接第二通用異步收發(fā)傳輸器4的輸出端，它還包括單片機(jī)7、第三通用異步收發(fā)傳輸器8和電腦9，其中，單片機(jī)7的第一通用異步收發(fā)傳輸接口 7.1接入第一通信導(dǎo)線5，單片機(jī)7的第二通用異步收發(fā)傳輸接口 7.2接入第二通信導(dǎo)線6，單片機(jī)7的第三通用異步收發(fā)傳輸接口 7.3與第三通用異步收發(fā)傳輸器8的第一通信端連接，第三通用異步收發(fā)傳輸器8的第二通信端連接電腦9的通信串口。
[0024]上述技術(shù)方案中，第一通用異步收發(fā)傳輸接口 7.1、第二通用異步收發(fā)傳輸接口
7.2和第三通用異步收發(fā)傳輸接口 7.3均為單片機(jī)7自帶接口。
[0025]上述技術(shù)方案中，所述第一串口通信設(shè)備I為串口通訊的工控設(shè)備或串口鼠標(biāo)或串口鍵盤，所述第二串口通信設(shè)備2為串口通訊的工控設(shè)備或串口鼠標(biāo)或串口鍵盤。
[0026]上述技術(shù)方案中，所述單片機(jī)7優(yōu)選飛思卡爾k60型單片機(jī)。
[0027]—種利用上述基于單片機(jī)實現(xiàn)串口抓包的裝置進(jìn)行串口抓包的方法，它包括如下步驟:
[0028]步驟1:第一串口通信設(shè)備I與第二串口通信設(shè)備2之間通過第一通用異步收發(fā)傳輸器3和第二通用異步收發(fā)傳輸器4進(jìn)行指定協(xié)議(即指定的波特率、比特位、停止位和校驗位)下的雙向串口數(shù)據(jù)通信；
[0029]步驟2:電腦9向單片機(jī)7發(fā)送與上述指定協(xié)議相同的通信協(xié)議(即電腦9向單片機(jī)7發(fā)送的波特率、比特位、停止位和校驗位與上述指定協(xié)議中的波特率、比特位、停止位和校驗位完全一致)，單片機(jī)7的第一通用異步收發(fā)傳輸接口 7.1利用該通信協(xié)議從第一通信導(dǎo)線5中讀取由第一通用異步收發(fā)傳輸器3向第二通用異步收發(fā)傳輸器4傳輸?shù)拇跀?shù)據(jù)組，單片機(jī)7的第二通用異步收發(fā)傳輸接口 7.2利用該通信協(xié)議從第二通信導(dǎo)線6中讀取由第二通用異步收發(fā)傳輸器4向第一通用異步收發(fā)傳輸器3傳輸?shù)拇跀?shù)據(jù)組；
[0030]步驟3:單片機(jī)7對由第一通用異步收發(fā)傳輸接口 7.1獲取的每組串口數(shù)據(jù)標(biāo)記對應(yīng)的收發(fā)序號(此處標(biāo)記為發(fā)序號，即TX，transmit，傳送)，同時，單片機(jī)7對由第二通用異步收發(fā)傳輸接口 7.2獲取的每組串口數(shù)據(jù)也標(biāo)記對應(yīng)的收發(fā)序號(此處標(biāo)記為收序號，即 RX, receive,接收);
[0031]步驟4:單片機(jī)7的第三通用異步收發(fā)傳輸接口 7.3將上述所有標(biāo)記了收發(fā)序號的串口數(shù)據(jù)組通過第三通用異步收發(fā)傳輸器8傳輸給電腦9 ；
[0032]步驟5:電腦9將收到的所有標(biāo)記了收發(fā)序號的串口數(shù)據(jù)組實時標(biāo)記時間戳(即標(biāo)記上實時的時間點)，得到同時標(biāo)記了收發(fā)序號和時間戳的串口數(shù)據(jù)組(具體為收發(fā)序號在首位，時間戳在中間，串口數(shù)據(jù)組在最后)，電腦9將上述同時標(biāo)記了收發(fā)序號和時間戳的串口數(shù)據(jù)組進(jìn)行顯示。
[0033]上述技術(shù)方案中，所述串口數(shù)據(jù)組為數(shù)據(jù)比特。所述指定協(xié)議為指定的波特率、比特位、停止位和校驗位。
[0034]上述技術(shù)方案中，所述步驟I開始之前還包括將第一通用異步收發(fā)傳輸器3、第二通用異步收發(fā)傳輸器4和第三通用異步收發(fā)傳輸器8進(jìn)行初始化處理。該初始化處理的內(nèi)容包括波特率、比特位長度和停止位長度信息。
[0035]上述技術(shù)方案中，技術(shù)人員通過收發(fā)序號可以區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)送的方向。技術(shù)人員通過時間戳可以獲取數(shù)據(jù)發(fā)送的具體時間，有助于后期的程序分析。
[0036]本說明書未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于單片機(jī)實現(xiàn)串口抓包的裝置，包括第一串口通信設(shè)備(I)、第二串口通信設(shè)備(2)、第一通用異步收發(fā)傳輸器(3)和第二通用異步收發(fā)傳輸器(4)，其中，第一串口通信設(shè)備(I)的通信串口連接第一通用異步收發(fā)傳輸器(3)，第二串口通信設(shè)備(2)的通信串口連接第二通用異步收發(fā)傳輸器(4)，所述第一通用異步收發(fā)傳輸器(3)的輸出端通過第一通信導(dǎo)線(5)連接第二通用異步收發(fā)傳輸器(4)的輸入端，第一通用異步收發(fā)傳輸器(3)的輸入端通過第二通信導(dǎo)線(6)連接第二通用異步收發(fā)傳輸器(4)的輸出端，其特征在于:它還包括單片機(jī)(7)、第三通用異步收發(fā)傳輸器(8)和電腦(9)，其中，單片機(jī)(7)的第一通用異步收發(fā)傳輸接口(7.1)接入第一通信導(dǎo)線(5)，單片機(jī)(7)的第二通用異步收發(fā)傳輸接口(7.2)接入第二通信導(dǎo)線(6)，單片機(jī)(7)的第三通用異步收發(fā)傳輸接口(7.3)與第三通用異步收發(fā)傳輸器(8)的第一通信端連接，第三通用異步收發(fā)傳輸器(8)的第二通信端連接電腦(9)的通信串口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)實現(xiàn)串口抓包的裝置，其特征在于:所述第一串口通信設(shè)備(I)為串口通訊的工控設(shè)備或串口鼠標(biāo)或串口鍵盤，所述第二串口通信設(shè)備(2)為串口通訊的工控設(shè)備或串口鼠標(biāo)或串口鍵盤。
3.一種利用權(quán)利要求1所述基于單片機(jī)實現(xiàn)串口抓包的裝置進(jìn)行串口抓包的方法，其特征在于，它包括如下步驟: 步驟1:第一串口通信設(shè)備(I)與第二串口通信設(shè)備(2)之間通過第一通用異步收發(fā)傳輸器(3)和第二通用異步收發(fā)傳輸器(4)進(jìn)行指定協(xié)議下的雙向串口數(shù)據(jù)通信； 步驟2:電腦(9)向單片機(jī)(7)發(fā)送與上述指定協(xié)議相同的通信協(xié)議，單片機(jī)(7)的第一通用異步收發(fā)傳輸接口(7.1)利用該通信協(xié)議從第一通信導(dǎo)線(5)中讀取由第一通用異步收發(fā)傳輸器(3)向第二通用異步收發(fā)傳輸器(4)傳輸?shù)拇跀?shù)據(jù)組，單片機(jī)(7)的第二通用異步收發(fā)傳輸接口(7.2)利用該通信協(xié)議從第二通信導(dǎo)線(6)中讀取由第二通用異步收發(fā)傳輸器(4)向第一通用異步收發(fā)傳輸器(3)傳輸?shù)拇跀?shù)據(jù)組； 步驟3:單片機(jī)(7)對由第一通用異步收發(fā)傳輸接口(7.1)獲取的每組串口數(shù)據(jù)標(biāo)記對應(yīng)的收發(fā)序號，同時，單片機(jī)(7)對由第二通用異步收發(fā)傳輸接口(7.2)獲取的每組串口數(shù)據(jù)也標(biāo)記對應(yīng)的收發(fā)序號； 步驟4:單片機(jī)(7)的第三通用異步收發(fā)傳輸接口(7.3)將上述所有標(biāo)記了收發(fā)序號的串口數(shù)據(jù)組通過第三通用異步收發(fā)傳輸器(8)傳輸給電腦(9)； 步驟5:電腦(9)將收到的所有標(biāo)記了收發(fā)序號的串口數(shù)據(jù)組實時標(biāo)記時間戳，得到同時標(biāo)記了收發(fā)序號和時間戳的串口數(shù)據(jù)組，電腦(9)將上述同時標(biāo)記了收發(fā)序號和時間戳的串口數(shù)據(jù)組進(jìn)行顯示。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的串口抓包的方法，其特征在于:所述串口數(shù)據(jù)組為數(shù)據(jù)比特。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的串口抓包的方法，其特征在于:所述指定協(xié)議為指定的波特率、比特位、停止位和校驗位。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的串口抓包的方法，其特征在于:所述步驟I開始之前還包括將第一通用異步收發(fā)傳輸器(3)、第二通用異步收發(fā)傳輸器(4)和第三通用異步收發(fā)傳輸器(8)進(jìn)行初始化處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的串口抓包的方法，其特征在于:所述標(biāo)記了收發(fā)序號和時間戳的串口數(shù)據(jù)組的排列順序為收發(fā)序號在首位，時間戳在中間，串口數(shù)據(jù)組在最后。
【文檔編號】G06F13/38GK104008077SQ201410190237
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月7日
【發(fā)明者】彭騫, 趙正, 梁紅軍, 秦明, 祁炎, 陳瑤, 沈亞非, 陳凱 申請人:武漢精測電子技術(shù)股份有限公司