如何从示波器​​读取串行数据

我有一个微控制器（PICAXE 20X2）和一个电位计。我对微控制器进行了编程，以便它将电位计的任何变化发送到PC的串行端口。显然，这是一个8位ADC。现在，对我而言有趣的是能够在示波器上解码此串行数据。

这是两张图片，第一张是微控制器向PC发送“ 0”时，第二张是它发送“ 255”时。正在使用9600 buad传输数据，我可以在PC终端上接收它们。

第一张图片

第二张照片

所以我的问题是，是否在我的示波器上捕获了正确的数据，其次是如何将这些脉冲读取和解码为十六进制或ascii格式。我的意思是如何读取此上升和下降脉冲（0/1）。

谢谢。

奥林首先也注意到了一些：电平与微控制器通常输出的相反：

不用担心，我们也会看到我们也可以这样阅读。我们只需要记住，示波器上的起始位为a 1，终止位为0。

接下来，您有错误的时基来正确阅读此内容。每秒9600位（比波特更合适的单位，尽管后者在每sé上都没错）是每秒钟104 s，这是当前设置的1/10分度。放大，然后在第一条边上设置垂直光标。那是您开始的起点。将第二个光标移动到每个下一个边缘。光标之间的差应为104 s的倍数。每104 s是一个比特，第一起始位（），则8个数据位，总时间832 S，和一个停止位（）。 μ μ $\mu$$\mu$$\mu$1$\mu$0

屏幕数据看起来与发送的数据不匹配0x00。你应该看到一个窄1位（起始位），其次是一个较长的低级别（936秒，8个零数据位+停止位）。 与您发送的邮件相同；您应该会看到一个较长的高电平（再次是936 μs，这次是起始位+ 8个数据位）。所以这应该是您当前设置的近1格，但这不是我所看到的。 它看起来更像是在第一个屏幕截图中发送两个字节，在后四个屏幕中发送第二个和第三个相同的值。 $\mu$
0xFF$\mu$

猜测：

0b11001111 = 0xCF
0b11110010 = 0xF2

0b11001101 = 0xCD
0b11001010 = 0xCA
0b11001010 = 0xCA
0b11110010 = 0xF2

编辑
Olin是绝对正确的，这类似于ASCII。事实上，它是ASCII 的1的补码。

0xCF〜的0x30 = '0'
0xCE〜0X31 = '1'
0XCD〜0x32 = '2'
的0xCC〜0x33 = '3'
0xCB〜0x34 = '4'
0xCA〜0x35 = '5'

0xF2〜0x0D = [CR]

这证实了我对屏幕截图的解释是正确的。

编辑2（我如何根据普遍的要求解释数据：-））
警告：这是一个很长的故事，因为它是我尝试解码类似内容时脑海中所发生的记录。仅当您想学习一种解决方法时，才阅读它。

示例：第一个屏幕截图的第二个字节，从2个窄脉冲开始。我故意从第二个字节开始，因为边缘比第一个字节多，因此更容易正确处理。每个窄脉冲大约为一个分之一的十分之一，因此每个窄脉冲可能为1位高，中间为低位。我也看不到比这更狭窄的东西，所以我想这只是一点点。那是我们的参考。
然后，101在较低水平下存在较长时间之后。看起来比以前宽两倍00。跟随的高点又是宽度的两倍，所以将是1111。现在，我们有9位：起始位（1）加8个数据位。所以下一位将是停止位，但是因为0它不是立即可见的。因此，将所有内容放在一起1010011110，包括开始和停止位。如果停止位不为零，我会在某个地方做出错误的假设！
请记住，UART首先发送LSB（最低有效位），因此我们必须将8个数据位取反：11110010= 0xF2。

现在，我们知道一个位，一个双位和一个4位序列的宽度，我们来看看第一个字节。第一个高电平周期（宽脉冲）比1111第二个字节的宽度稍宽，因此将为5位宽。紧随其后的低和高周期与另一个字节中的双位一样宽，因此我们得到111110011。同样是9位，因此下一个应该是低位，即停止位。可以，因此，如果我们的猜测正确，则可以再次反转数据位：11001111= 0xCF。

然后我们从奥林那里得到了提示。第一个通信的长度为2个字节，比第二个通信的长度短2个字节。并且“ 0”也比“ 255”短2个字节。因此它可能类似于ASCII，尽管不完全相同。我还注意到“ 255”的第二个和第三个字节是相同的。太好了，它将是双“ 5”。我们做的很好！（您必须时常鼓励自己。）在解码“ 0”，“ 2”和“ 5”之后，我注意到前两个代码之间的差异为2，而最后两个代码之间的差异为3。二。最后，我注意到这0xC_是的补充0x3_，这是ASCII中的数字模式。

事情没有加起来。您的信号似乎是3.3V峰峰值，这意味着它们直接来自微通道。但是，微控制器UART电平始终（几乎）始终为空闲高电平和低电平有效。您的信号与此相反，这没有意义。

为了最终将此数据存储到PC中，必须将其转换为RS-232电平。这是PC COM端口期望看到的。RS-232空闲为低电平且为高电平有效，但低电平低于-5V，高电平高于+ 5V。幸运的是，有一些芯片可以轻松在典型的微控制器逻辑电平UART信号和RS-232之间进行转换。这些芯片包含电荷泵，用于通过3.3V电源产生RS-232电压。有时，这些芯片通常被称为“ MAX232”，因为这是该类型早期流行的芯片的部件号。您需要使用其他型号，因为您显然使用的是3.3V电源，而不是5V。我们生产的产品基本上是带有连接器的板上的这些芯片之一。前往http://www.embedinc.com/products/rslink2并查看原理图，看看如何连接这种芯片的一个示例。

另一个没有加总的是，即使您说您只发送0和255，两个序列看起来都超过一个字节。这种类型的串行数据是先发送一个起始位，然后发送8个数据位，然后停下来。起始位始终处于与线路空闲电平相反的极性。在大多数描述中，线路空闲级别称为“空格”，反之称为“标记”。因此，起始位始终处于标记位置。起始位的目的是为其余位提供时间同步。由于双方都知道多长时间，所以唯一的问题是何时开始一个字节。起始位提供此信息。接收器实质上是在起始位的上升沿开始一个时钟，并使用时钟来知道何时将出现数据位。

数据位至少以最高有效位发送，标记为1，空格为0。在空间级别添加了一个停止位，以便下一个起始位的开始是一个新的边沿，并留出一点时间字节之间。这允许发送方和接收方之间有一些错误。如果接收器比发送器慢一点，否则它将错过下一个起始位的开始。接收器会在每个新的起始位重置并重新启动其时钟，以免累积时序误差。

因此，从所有这一切中，您应该能够看到，第一个跟踪似乎正在发送至少两个字节，而最后一个跟踪似乎是5。

如果您扩展跟踪的时间范围，这将有所帮助。这样，您就可以测量出真正的时间。这样一来，您就可以验证自己是否确实有9600波特（104 µs /位），并可以解码捕获的各个位。到目前为止，没有足够的分辨率来查看位的位置，因此实际上无法解码所发送的内容。

添加：

在我看来，您的系统可能正在以ASCII而不是二进制格式发送数据。这不是通常的做法，因为在小型系统中转换为ASCII会占用更多的有限资源，带宽使用较差，并且如果要向用户显示数据，则很容易在PC上进行转换。但是，如果您的传输是ASCII字符，则可以解释为什么序列大于一个字节，为什么第二个序列更长（“ 255”比“ 0”更多的字符），以及为什么两个都以同一字节结尾。最后一个字节可能是某种行尾字符，通常是回车符或换行符。

无论如何，扩大时间范围，我们可以准确地解码它所发送的内容。

您需要了解所有详细信息：速度，是否有起始位，数据位数，是否有停止位以及奇偶校验位。这应该取决于微控制器中UART的配置方式。

如果Rigol示波器没有串行解码选项（许多DSO都具有），则可以使用X光标进行解码。将第一个光标放在数据的前沿，然后将第二个光标移动到位流中。光标之间的增量可用于通过简单的算术确定您当前正在悬停的“位”。显然，忽略开始/停止/奇偶校验位。