Как я могу просматривать трафик USB на осциллографе?


13

Я пытаюсь проверить связь USB-мыши с осциллографом (PicoScope 3204). Когда я подключаю заземление прицела к одной из двух сигнальных линий данных (Data + или Data-), мышь отключается. Мышь - это устройство Microsoft Home 1995 года, поэтому она должна использовать USB 1.1, а не какую-нибудь модную высокоскоростную версию. Я также попробовал то же самое на карте памяти USB и испытал ту же проблему. Есть ли простая схема, которую я могу построить, чтобы преодолеть эту проблему?

Я знаю, что для этой цели существуют сложные тестовые устройства USB, но я пробую это как демонстрацию / эксперимент, поэтому я ищу минимальное решение для домашнего приготовления.


Не могли бы вы написать номер модели вашего осциллографа?
— труба

PicoScope 3204; Я добавляю это к вопросу.
— Диомидис Спинеллис

1
70 МГц - это не слишком большая полоса пропускания, чтобы смотреть на сигналы USB.
— Мэтт Янг

@MattYoung - это достаточно для низкоскоростного устройства ...
— ThreePhaseEel

Ответы:


19

Не заземляйте линии данных. Они над землей. Вне логики говорит

USB использует пару дифференциальных данных для передачи данных. Это кодируется с использованием NRZI и содержит биты для обеспечения адекватных переходов в потоке данных. На низкоскоростных и полноскоростных устройствах дифференциальный сигнал «1» передается путем напряжения D + более 2,8 В с сопротивлением 15 кОм, поднятого на землю, и D - ниже 0,3 В с резистором 1,5 кОм, поднятым до 3,6 В. Дифференциал «0», с другой стороны, имеет D- более 2,8 В и D + менее 0,3 В с такими же соответствующими резисторами понижающего / повышающего напряжения.

Вам необходимо подключить заземление прицела к заземлению USB. В противном случае вы убиваете один из сигналов, и дифференциальный приемник не обнаружит требуемое изменение фазы.

Если прицел подключен к заземлению, одноканальный прицел может контролировать D + или D-. Двухканальный прицел может контролировать оба, и вы должны увидеть инверсию фазы при передаче данных.


Обратите внимание, что я пытался контролировать линии данных относительно заземления USB, но я не получил сигнал, который выглядел цифровым (или что осциллограф мог декодировать как USB).
— Диомидис Спинеллис

Вы выбрали связь постоянного тока для «объема»?
— Чу

15

Пожалуйста, посмотрите это очень полезное объяснение, почему USB D- это не GND. Если вы хотите исследовать пары данных USB; вам нужно подключить ваш прицел между GND и USB D- и / или D +.

Также помните, что на большинстве ПК "GND" заземлен; так же как и ваша сфера. Вероятно, это происходит при выключении, потому что вы эффективно подключаете USB D- к GND (через землю) через свой осциллограф.


1
Что объясняет его! Я думал, что входы в прицел были дифференциальными, а не наземными.
— Диомидис Спинеллис

Ну, они в том, что они измеряют разницу между зондом и землей. Смотрите редактировать мой ответ.
— Транзистор

Извините, Ганс, я отредактировал ваш ответ вместо моего собственного! Интернет движется слишком быстро!
— Транзистор

4

Чтобы добавить немного больше информации и ссылок, связанных с безопасностью работы вашего оборудования во время тестирования.

Вы должны быть всегда очень осторожны перед подключением заземления или шасси вашего испытательного оборудования к тестируемому устройству .

Могут произойти некоторые очень плохие вещи , в том числе:

  • Подвергая вас или других лиц риску смерти.
  • Необратимое повреждение вашего испытательного оборудования.
  • Повреждение вашей проверенной схемы или проверяемого устройства.

Несколько интересных ссылок о плавающем и заземленном испытательном оборудовании и безопасности. Я не могу суммировать их здесь, поскольку тема очень широка:


1

Прицел заземления идет на USB 0V [попробуйте белый провод. проверьте с помощью мультиметра постоянного тока на корпусе компьютера, что оно составляет 0 В и низкое сопротивление, к которому вы подключаетесь]

если ваша область допускает различие двух каналов AB, тогда используйте A для usb + data и B для usb -data.

Всегда проверяйте трафик между ПК и устройством, таким как принтер или веб-камера. Вам нужен прибор, потому что USB использует рукопожатие, прежде чем оно начнет работать. Соскоблите изоляцию, чтобы обнажить провода, и попробуйте датчик с высоким импедансом (10 мегабайт). Он может самонастраиваться для работы с уродливыми кабелями. Не ожидайте, что что-либо> 10 МГц будет работать таким образом, поскольку зондовые датчики уродливы, а концевые зонды с сопротивлением 240 Ом будут конфликтовать с рукопожатием из-за правильного завершения на приборе.

USB-C мне неизвестен; у вас может быть много дополнительных переключателей, чтобы определить направление. Я не знаю, что могут делать линии электропередачи мощностью 100 Вт. Избегайте USB-C


1

Вам нужен 2-канальный осциллограф. Затем вы подключаете один канал к, D+а другой к D-. Заземляющие зажимы двух датчиков подключены друг к другу. Затем вычитаете два канала: XY, потому что это дифференциальный сигнал.

Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.