Jak mogę wyświetlić ruch USB na oscyloskopie?


13

Próbuję zbadać komunikację myszy USB z oscyloskopem (PicoScope 3204). Po podłączeniu uziemienia lunety do jednej z dwóch linii sygnału danych (Dane + lub Dane-) mysz wyłącza się. Mysz to urządzenie Microsoft Home z 1995 r., Więc musi używać USB 1.1, a nie jakiejś wymyślnej szybkiej wersji. Próbowałem tego samego na karcie pamięci USB i napotkałem ten sam problem. Czy istnieje prosty obwód, który mogę zbudować, aby rozwiązać ten problem?

Wiem, że istnieją do tego celu wyrafinowane urządzenia testujące USB, ale próbuję tego jako demonstracji / eksperymentu, więc szukam minimalnego rozwiązania do domowego parzenia.


Czy mógłbyś napisać numer modelu swojego oscyloskopu?
— rura

PicoScope 3204; Dodaję to do pytania.
— Diomidis Spinellis,

1
Pasmo 70 MHz również nie jest zbyt duże, aby patrzeć na sygnały USB.
— Matt Young,

@MattYoung - wystarcza na urządzenie o niskiej prędkości ...
— ThreePhaseEel

Odpowiedzi:


19

Nie uziemiaj linii danych. Są nad ziemią. Beyond Logic mówi

USB wykorzystuje różnicową parę transmisji danych. Jest to kodowane przy użyciu NRZI i jest wypychane bitami, aby zapewnić odpowiednie przejścia w strumieniu danych. W urządzeniach o niskiej i pełnej prędkości różnicowy „1” jest przesyłany poprzez pociągnięcie D + powyżej 2,8 V za pomocą rezystora 15 kiloomów naciągniętego na masę i D- poniżej 0,3 V za pomocą rezystora 1,5 kilooma naciągniętego na 3,6 V. Z drugiej strony różnica „0” to D- większa niż 2,8 V i D + mniejsza niż 0,3 V z tymi samymi odpowiednimi rezystorami obniżającymi / podnoszącymi.

Musisz podłączyć uziemienie zakresu do uziemienia USB. W przeciwnym razie zabijasz jeden z sygnałów, a odbiornik różnicowy nie wykryje wymaganego odwrócenia fazy.

Po podłączeniu lunety do uziemienia luneta jednokanałowa może monitorować D + lub D-. Zakres dwukanałowy może monitorować oba te elementy i powinieneś zobaczyć odwrócenie fazy podczas przesyłania danych.


Zauważ, że próbowałem monitorować linie danych w odniesieniu do uziemienia USB, ale nie otrzymałem sygnału, który wyglądałby cyfrowo (lub że oscyloskop mógłby dekodować jako USB).
— Diomidis Spinellis,

Czy dla „zakresu” wybrałeś sprzęgło prądu stałego?
— Chu,

15

Zobacz to bardzo przydatne wyjaśnienie, dlaczego USB D- nie jest GND. Jeśli chcesz sondować pary danych USB; musisz połączyć swój zakres między GND i USB D- i / lub D +.

Pamiętaj również, że w większości komputerów „GND” jest uziemiony; podobnie jak twój zakres GND. Jest to prawdopodobne zachowanie podczas wyłączania, ponieważ skutecznie łączysz USB D- z GND (przez ziemię) za pomocą oscyloskopu.


1
To wyjaśnia to! Myślałem, że dane wejściowe lunety były raczej zróżnicowane niż uziemione.
— Diomidis Spinellis,

Są w tym, że mierzą różnicę między sondą a ziemią. Zobacz edytuj moją odpowiedź.
— Tranzystor

Przepraszam, Hans, zredagowałem twoją odpowiedź zamiast mojej! Internet porusza się zbyt szybko!
— Tranzystor

4

Aby dodać nieco więcej informacji i referencji związanych z bezpieczeństwem działania sprzętu podczas testowania.

Zawsze należy zachować szczególną ostrożność przed podłączeniem uziemienia lub podwozia sprzętu testowego do testowanego urządzenia (testowanego urządzenia) .

Niektóre bardzo złe rzeczy mogą się zdarzyć , w tym:

  • Narażenie Ciebie lub innych osób na śmierć.
  • Trwale uszkadza twój sprzęt testowy.
  • Trwale uszkadza testowany obwód lub testator.

Kilka interesujących odniesień na temat pływających vs. uziemionych urządzeń testowych i bezpieczeństwa. Nie mogę ich tutaj streścić, ponieważ temat jest niezwykle szeroki:


1

zakres uziemienia idzie do usb 0V [spróbuj białego drutu. przetestuj za pomocą multimetru prądu stałego na obudowie komputera, czy jest podłączony do 0 V i niskich omów]

jeśli twój zakres pozwala na różnicę dwóch kanałów AB, użyj A dla danych USB + i B dla danych USB.

Zawsze sprawdzaj ruch między komputerem a urządzeniem, takim jak drukarka lub kamera internetowa. Potrzebujesz urządzenia, ponieważ USB uruchamia uścisk dłoni, zanim zacznie działać. Zeskrob izolację, aby odsłonić przewody i wypróbuj sondę o wysokiej impedancji (10 Meg). Może sam się dostosować w celu pracy z brzydko odsłoniętymi kablami. Nie należy oczekiwać, że cokolwiek> 10 MHz będzie działać w ten sposób, ponieważ sondy pomiarowe są brzydkie, a sondy zakończone o impedancji 240 omów mogłyby zakłócać uzgadnianie z właściwym zakończeniem w urządzeniu.

USB-C jest mi nieznany; może mieć wiele dodatkowych przełączników na twojej drodze do określenia kierunku. Nie wiem, co mogłyby zrobić linie energetyczne o mocy 100 W. Unikaj USB-C


1

Potrzebujesz 2-kanałowego oscyloskopu. Następnie podłączasz jeden kanał do D+drugiego D-. Zaciski uziemiające dwóch sond, które łączysz ze sobą. Następnie odejmujesz dwa kanały: XY, ponieważ jest to sygnał różnicowy.

Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.