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　　在許多的電子產(chǎn)品中都有使用串行閃存的需求。串行閃存具有較簡(jiǎn)單的控制程序和電路以及可靠的儲(chǔ)存能力，因而倍受青睞。因此，它常被電子產(chǎn)品用來存儲(chǔ)較關(guān)鍵的啟動(dòng)程序或者系統(tǒng)設(shè)置數(shù)據(jù)。每當(dāng)系統(tǒng)激活時(shí)，串行閃存就會(huì)忙碌起來，盡快地把儲(chǔ)存在里面的程序或數(shù)據(jù)加載到系統(tǒng)內(nèi)。但越來越復(fù)雜的命令組合和命令差異，使得開發(fā)與除錯(cuò)工作變得更加困難。本文將介紹使用邏輯分析儀來進(jìn)行串行閃存的測(cè)量工作。
　　
　　單線（Single）模式譯碼
　　
　　早期的串行閃存使用SPI總線架構(gòu)定義了4根與命令/數(shù)據(jù)傳輸有關(guān)的引腳，分別是：CS（片選）、SCK（時(shí)鐘）、DI（數(shù)據(jù)輸入）和DO（數(shù)據(jù)輸出）。傳輸時(shí)，由DI將命令或數(shù)據(jù)傳入串行閃存，而DO將數(shù)據(jù)讀出，如圖1所示。這種模式一般稱之為單線模式。使用者若要測(cè)量串行閃存總線，只需使用具有SPI總線的儀器或者工具，就可以將單線模式的串行閃存命令/地址/數(shù)據(jù)解出。這是業(yè)內(nèi)行之多年的作法。　　　　
　　雙線（Dual）及四線（Quad）模式譯碼
　　
　　鑒于電子產(chǎn)品越來越需要大容量的儲(chǔ)存空間，串行閃存的容量也相應(yīng)擴(kuò)大。儲(chǔ)存容量擴(kuò)大之后衍生而來的問題是讀取數(shù)據(jù)的時(shí)間越來越長(zhǎng)。于是串行閃存開始提高其工作頻率——通過較高的傳輸頻率縮短傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)間。但這樣卻還不夠快，因而進(jìn)一步發(fā)展出了所謂的雙線模式（如圖2）和4線模式（如圖3）的串行閃存。其總線傳輸?shù)募軜?gòu)已漸漸與單線模式的SPI架構(gòu)不同，這也使原有的SPI儀器或工具用于此類串行閃存的總線除錯(cuò)工作開始出現(xiàn)困難。　　　　　　
　　各廠商推出的串行閃存更增加了多種不同數(shù)量的命令與數(shù)據(jù)組合。若沒有識(shí)別閃存命令的軟件工具，將很難看出總線的內(nèi)容。這樣的需求使得具有支持串行閃存總線分析的邏輯分析儀成為了*的工具，它可以協(xié)助分析這種多樣性的信號(hào)。它可以隨著閃存命令的改變，而做出相應(yīng)的分析。
　　
　　使用邏輯分析儀分析不同命令的組合
　　
　　隨著命令的不同，串行閃存會(huì)以不同數(shù)量的傳輸線工作。以下范例列舉了幾種不同形式的串行閃存結(jié)構(gòu)，從中可以一窺命令差異所帶來的影響。
　　
　　范例一：如圖4所示，此命令3BH（FastReadDualI/O）是一個(gè)（1-1-2）結(jié)構(gòu)的命令。輸入命令與地址時(shí)只需要使用1根線，但數(shù)據(jù)輸出時(shí)為雙線。從圖例可以看出，傳送命令需要使用8個(gè)時(shí)鐘周期，但接收數(shù)據(jù)只需4個(gè)時(shí)鐘周期。　　　　
　　范例二：如圖5所示，此命令EBH（FastReadQuadI/O）是一個(gè)（1-4-4）結(jié)構(gòu)的命令，輸入命令使用1根線，但地址與數(shù)據(jù)皆為4根線。從圖例可以看出，傳送命令需要使用8個(gè)時(shí)鐘周期，但傳送地址和接收數(shù)據(jù)只需2個(gè)時(shí)鐘周期。　　　　
　　范例三：如圖6所示，此命令6BH（FastReadQuadOuput）是一個(gè)（1-1-4）結(jié)構(gòu)的命令，傳送地址時(shí)只需要使用1根線，但數(shù)據(jù)輸出時(shí)為4根線。從圖例可以看出，傳送命令與地址需要使用8個(gè)時(shí)鐘周期，但接收數(shù)據(jù)只需2個(gè)時(shí)鐘周期。　　　　
　　更勝于SPI總線分析的功能：從圖7可以看出，有別于SPI數(shù)據(jù)，當(dāng)輸入與輸出分成兩根線時(shí)，不容易判別數(shù)據(jù)輸出的時(shí)間點(diǎn)。光標(biāo)A所在位置，就是串行閃存開始輸出數(shù)據(jù)的時(shí)刻。從信道SPI-DO查看時(shí)，必須自行數(shù)到第5個(gè)字節(jié)，才算是數(shù)據(jù)的輸出點(diǎn)。有時(shí)候串行閃存在輸入時(shí)還會(huì)安插虛擬字節(jié)（DummyByte），這樣就更增加了查看輸出信號(hào)的困擾。但若采用串行閃存總線分析，借由清楚的文字說明，就可以清楚地標(biāo)示數(shù)據(jù)的意義。　　　　　　
　　性能增強(qiáng)模式（PEM）的分析：為了加快閃存數(shù)據(jù)的傳輸速度，在進(jìn)入性能增強(qiáng)模式后，讀取數(shù)據(jù)不需要再下命令。因此，*筆輸入數(shù)據(jù)即為地址，而非命令。此法可減少下命令的次數(shù)，以達(dá)到加速的效果。由于性能增強(qiáng)模式的設(shè)置參數(shù)都是包含在虛擬字節(jié)里面，并且各廠商設(shè)置與復(fù)位的規(guī)則也不相同，這使得在判讀上困難許多。圖8所示就是一個(gè)設(shè)置進(jìn)入性能增強(qiáng)模式的波形范例。
　　
　　邏輯分析儀串行閃存分析設(shè)置畫面：在設(shè)置畫面的左上角，可以選擇不同的閃存制造商和閃存型號(hào)。分析軟件已經(jīng)收錄了閃存數(shù)據(jù)手冊(cè)數(shù)據(jù)作為分析的參考。數(shù)據(jù)沒有*對(duì)應(yīng)到型號(hào)，因此也可以采用兼容型號(hào)進(jìn)行譯碼。設(shè)置畫面左側(cè)則是信道設(shè)置及譯碼分析設(shè)置。有些設(shè)置值如QPI（4外設(shè)接口）模式，在系統(tǒng)激活時(shí)就已被軟件設(shè)置好。這樣的話，使用者也可以通過手動(dòng)方式邏輯分析儀分析，從而無誤地解析出數(shù)據(jù)，如圖9所示。　　　　
　　完整的串行閃存分析報(bào)告：不管是多線的組合或是性能增強(qiáng)模式，都可以借由完整的報(bào)告，將命令、地址、增強(qiáng)模式設(shè)置值、數(shù)據(jù)（十六進(jìn)制與ASCII）詳細(xì)地呈現(xiàn)。這樣就可以快速得知分析的內(nèi)容，盡快地找到問題點(diǎn)，如圖10所示。　　　　
　　利用SPI觸發(fā)來進(jìn)行信號(hào)定位
　　
　　雖然串行閃存會(huì)有多線的組合，但仍有一部分命令及地址是單線模式。因此，可利用邏輯分析儀的SPI觸發(fā)功能協(xié)助信號(hào)定位。圖11即是使用SPI觸發(fā)功能，其主要就是把命令和地址數(shù)據(jù)輸入，這樣就可以針對(duì)特定條件進(jìn)行觸發(fā)。　　　　
　　在使用SPI觸發(fā)的同一時(shí)間，若可以將邏輯分析儀與示波器堆棧，就可以使用邏輯分析儀代替示波器定位，如圖12所示。這樣，問題分析就可以同時(shí)具有串行閃存數(shù)字與模擬信號(hào)的分析，從而更加詳盡清楚。通過檔案共享，亦可使整個(gè)工作團(tuán)隊(duì)共享擷取的信號(hào)，加快分析問題的速度。　　　　
　　本文小結(jié)
　　
　　通過本文的介紹，串行閃存總線的分析工作將可以由邏輯分析儀觸發(fā)和軟件的配合完成。這便使原本復(fù)雜的命令組合變化和命令的定位工作都變得容易控制。從而，使用者可以專心于確認(rèn)本身的設(shè)計(jì)問題，而不用花費(fèi)時(shí)間去找到錯(cuò)誤波形以及分析。這將是一個(gè)效率的解決方案。