如何在示波器上查看USB流量?


13

我正在尝试检查示波器与USB鼠标的通信(PicoScope 3204)。当我将示波器的地面连接到两条数据信号线之一(Data +或Data-)时,鼠标会关闭。鼠标是1995 Microsoft Home设备,因此它必须使用USB 1.1,而不是某些花哨的高速版本。我也在USB记忆棒上尝试了相同的操作,并遇到了相同的问题。我可以构建一个简单的电路来克服这个问题吗?

我知道有专门用于此目的的精密USB测试夹具,但我正在尝试将其作为演示/实验,因此,我正在寻找最小的自制解决方案。


您能写出示波器的型号吗?
管道

PicoScope 3204; 我将此添加到问题中。
Diomidis Spinellis 2015年

1
70MHz的带宽也不足以查看USB信号。
马特·杨

@MattYoung-对于低速设备来说足够了……
ThreePhaseEel

Answers:


19

不要将数据线接地。他们在地上。超越逻辑

USB将差分传输对用于数据。它使用NRZI进行编码,并填充以确保数据流中有足够的过渡。在低速和全速设备上,通过将D +上拉至2.8V并将15K欧姆电阻拉至地而将D-下拉至0.3V且将1.5K欧姆电阻拉至3.6V来传输差分“ 1”。另一方面,使用相同的适当下拉电阻时,差分“ 0”是D-大于2.8V,D +小于0.3V。

您需要将示波器接地连接到USB接地。否则,您将杀死其中一个信号,并且差分接收器将无法检测到所需的相位反转。

示波器接地后,单个通道的示波器可以监视D +或D-。双通道示波器可以同时监视这两个通道,并且在传输数据时应该看到相位反转。


请注意,我尝试监视有关USB接地的数据线,但是没有获得看起来像数字的信号(或者示波器可以解码为USB)。
Diomidis Spinellis 2015年

您是否为“示波器”选择了直流耦合?

15

请查看这个非常有用的说明,为什么USB D-不是GND。如果要探测USB数据对,请执行以下操作:您需要在GND和USB D-和/或D +之间连接示波器。

还要记住,在大多数PC中,“ GND”接地。示波器的GND引线也是如此。这很可能是关机行为,因为您是通过示波器将USB D-有效地(通过接地)连接到GND的。


1
这就解释了!我认为示波器的输入是差分的,而不是参考地面的。
Diomidis Spinellis 2015年

好吧,因为它们正在测量探头与地面之间的差异。参见编辑我的答案。
晶体管

抱歉,汉斯,我修改了您的答案,而不是我自己的答案!互联网发展太快了!
晶体管

4

要添加更多与设备在测试过程中的安全操作有关的信息和参考。

在将测试设备的接地或机箱连接到DUT(被测设备)之前,必须始终非常小心

可能会发生一些非常糟糕的事情,包括:

  • 使您或其他人有死亡危险。
  • 永久损坏您的测试设备。
  • 永久损坏您的测试电路或DUT。

有关浮动测试设备与接地测试设备以及安全性的一些有趣参考。由于主题非常广泛,因此我无法在此对其进行总结:


1

示波器接地至USB 0V [尝试白线。使用直流万用表测试连接到计算机机箱的0V和低欧姆的电流]

如果您的示波器允许两个通道差AB,则对USB +数据使用A,对USB-数据使用B。

始终测试PC和打印​​机或网络摄像头等设备之间的流量。您需要该设备,因为USB在开始使用之前先进行了握手。刮去绝缘层以露出电线,然后尝试使用高阻抗(10 Meg)示波器探头。为了使用裸露的电缆,它可能会自行调节。不要指望> 10MHz的任何东西都能像这样工作,因为示波器探头很丑,而且240欧姆端接的探头会与设备正确端接时的握手冲突。

USB-C对我来说是未知的。它可能会以您的方式来决定方向的很多额外开关。我不知道100瓦电源线可能会做什么。避免使用USB-C


1

您需要一个2通道示波器。然后,您将一个通道连接到D+,将另一个通道连接到D-。彼此连接的两个探针的接地夹。然后减去两个通道:XY,因为它是一个差分信号。

By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.