封包数据分析方法与封包数据分析系统与流程

本发明是有关于一种传输接口的数据分析方法，且特别是有关于一种封包数据分析方法与封包数据分析系统。

背景技术：

一般来说，对于特定规范的串行封包传输接口来说，接口传送器必须依据特定的封包格式将数据封包化为多个封包，以通过串行封包传输接口来传输这些封包。当研发人员欲检测待测芯片经由串行封包传输接口所传输的封包数据时，通常会利用一分析仪器来提取输入至待测芯片、或待测芯片所输出的数字信号。如此，研发人员可依据一显示装置上所显示的信号内容来分析与检测上述所提取的数字信号是否正常，藉以判定上述待测芯片的设计是否正常。

具体来说，图1A与图1B为现有的测试系统的架构示意图。请参照图1A，当研发人员将待测芯片10的接口传送电路连接至协议分析仪20时，协议分析仪20可依据待测芯片10所使用的接口传输协议来解析待测芯片10所输出的封包数据，好让研发人员可进一步验证待测芯片10所传送的数据是否符合上述接口传输协议的规范。另外，请参照图1B，研发人员也可将协议分析仪20连接于待测芯片10的接口接收电路与封包传送端30之间，协议分析仪20可解析待测芯片10所接收的封包数据，好让研发人员可进一步确认待测芯片10所接收的数据是否正确。然而，协议分析仪不仅价格昂贵，且研发人员可验证的数据也不弹性。协议分析仪还可能随着接口传输协议的规范的更改而受到使用上的限制。再者，当芯片已经设置于电路板而成为商品时，就难以再接上逻辑分析仪进行分析。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种封包数据分析方法与封包数据分析系统，通 过数据传输电路接收封包并自行提取封包传输信息，可不需要通过昂贵的分析仪器就可分析与检测通过封包串行接口所传输的封包数据。

本发明提出一种封包数据分析方法，包括下列步骤。由数据接收电路基于接口传输协议接收至少一封包。由数据接收电路提取上述封包的封包传输信息，并将上述封包传输信息存储于存储单元。由外部装置连接至存储单元，以获取基于封包传输信息而生成的特定格式文件。由外部装置开启上述特定格式文件，以显示封包传输信息。

在本发明的一实施例中，上述由数据接收电路提取封包的封包传输信息，并将封包传输信息存储于存储单元的步骤包括：由数据接收电路依据自订规则提取封包内的数字数据，以获取封包传输信息。由数据接收电路记录封包的时间信息，以获取封包传输信息。

在本发明的一实施例中，上述由数据接收电路提取封包的封包传输信息，并将封包传输信息存储于存储单元的步骤还包括：由数据接收电路记录数据接收电路的内部元件的操作状态，以获取封包传输信息。

在本发明的一实施例中，上述封包数据分析方法还包括：由数据接收电路根据接口传输协议解封包化封包，以获取被传送数据与关联于接口传输协议的封包格式数据。

在本发明的一实施例中，上述封包传输信息包括被传送数据中的特殊定义数据以及部分或全部的封包格式数据。

在本发明的一实施例中，上述接口传输协议为移动产业处理器接口(Mobile Industry Processor Interface，MIPI)协议，而封包格式数据包括MIPI协议所规范的数据形态、虚拟通道识别码、错误更正码与循环冗余码(cyclic redundancy code，CRC)。

在本发明的一实施例中，上述由外部装置连接至存储单元，获取基于封包传输信息而生成的特定格式文件的步骤包括：由外部装置将存储单元里的封包传输信息转储(dump)为一原始档。由外部装置分析原始档而产生特定格式文件。

在本发明的一实施例中，上述由外部装置开启特定格式文件，以显示封包传输信息的步骤包括：由外部装置利用波型图检测器开启特定格式档，以显示关联于封包传输信息的波形图。

本发明提出一种封包数据分析系统，其包括数据接收电路、存储单元，以及外部装置。数据接收电路包括提取模块，并基于接口传输协议接收至少一封包。上述提取模块提取封包的封包传输信息。存储单元耦接数据处理电路，从数据接收电路接收封包传输信息并存储封包传输信息。外部装置经由传输接口连接至存储单元，以获取基于封包传输信息而生成的特定格式文件。外部装置开启特定格式文件，以显示封包传输信息。

在本发明的一实施例中，上述封包数据分析系统还包括待测芯片。待测芯片耦接数据接收电路，封包化被传送数据而产生封包，并基于接口传输协议传送封包至数据接收电路。

基于上述，通过数据接收电路提取封包传输信息并将封包传输信息自动存储于一存储单元中，本发明不仅能节省购买昂贵机器的成本还提升了传输接口测试的方便性。再者，通过数据接收电路依据自定规则提取封包传输信息，本发明可因应接口传输协议的更新以及接口传输测试所需而正确且弹性地提取到最佳的封包传输信息。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A与图1B为现有的测试系统的架构示意图；

图2为依据本发明一实施例所示出的封包数据分析系统的架构示意图；

图3为依据本发明一实施例所示出的封包数据分析方法的流程图；

图4为依据本发明一实施例所示出的封包传输信息的示意图；

图5为依据本发明一实施例所示出的关联于封包传输信息的波形图的范例示意图。

附图标记说明：

10：待测芯片；

20：协议分析仪；

30：封包传送端；

200：封包数据分析系统；

210：待测芯片；

220：数据接收电路；

221：提取模块；

230：存储单元；

240：外部装置；

I1、I2：传输接口；

P1：封包；

40：封包传输信息；

50：波形图；

time_stamp：时间信息；

over_flow：数据溢位状态；

Err_status：错误状态；

heff：水平同步信号逻辑值；

Eof：帧结束定界符；

Sof：帧起始定界符；

ch_id：虚拟通道识别码；

data_type：数据形态；

S301～S304：步骤。

具体实施方式

相较于利用昂贵的分析仪器进行接口传输测试，本发明通过将数据传输电路自行提取封包传输信息而完成接口传输测试。为了使本发明的内容更为明了，以下列举实施例作为本发明确实能够据以实施的范例。

图2为依据本发明一实施例所示出的封包数据分析系统的架构示意图。请参照图2，封包数据分析系统200包括待测芯片210、数据接收电路220、存储单元230以及外部装置240。待测芯片210通过传输接口I1连接数据接收电路220。传输接口I1是支持一接口传输协议的芯片间连接接口。举例而言，接口传输协议例如是移动产业处理器接口(Mobile Industry Processor Interface，MIPI)协议、内部整合电路(Inter-Integrated Circuit，I2C)协议或芯片间通用串行总线(Inter-chip USB)协议，本发明对此不限制。待测芯片210例如是电子装置的外围装置，像是图像传感器、加速度传感器或陀螺仪 等，本发明对此同样不限制。待测芯片210可封包化被传送数据而产生封包，并基于接口传输协议传送封包至数据接收电路220。

数据接收电路220为一芯片内负责接收外来数据的电路模块，上述芯片例如是图像信号处理器(Image Signal Processor，ISP)芯片或应用处理器(Application Processor，AP)芯片等可通过上述接口传输协议与待测芯片210进行沟通的芯片。换言之，数据接收电路220可视为相对于传输接口I1的接收器电路。一般来说，数据接收电路220可包括接收接口实体层(Physical Layer，PHY)，接收接口实体层可包括多个信号通道。以MIPI协议为例，接收接口实体层包括一时脉通道(clock lane)与至少一数据通道(data lane)。

此外，数据接收电路220还可包括接收接口控制器，接收接口控制器可依据接口传输协议来解封包化接收接口实体层所接收的封包。在本实施例中，数据接收电路220的接收接口实体层基于接口传输协议接收待测芯片210所传送的至少一封包，而接收接口控制器可解封包化待测芯片210所传送的至少一封包。值得一提的是，本实施例的数据接收电路220包括提取模块221。提取模块221可包括逻辑电路、寄存器及或固件，以提取封包的封包传输信息。依据提取模块221的设定与内部设计，上述的封包传输信息可包括封包内容、关联于封包的时间信息以及数据接收电路220的内部元件的操作状态等。

存储单元230耦接数据接收电路220，例如是动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)、存储卡或硬盘等任何具有数据存储功能的装置，在此并不限制其种类。更进一步来说，存储单元230耦接提取模块221，以将封包传输信息输出至存储单元230进行存储。也就是说，当提取模块221提取到封包传输信息时，提取模块221将封包传输信息传送至存储单元230。

外部装置240为具有运算功能的计算装置，例如是台式计算机、笔记本电脑或其他计算机结构。外部装置240可包括存储单元及处理器。外部装置240的存储单元存储有软件、程序或指令，而外部装置240的处理器可载入上述的软件、程序或指令而完成特定功能。外部装置240可经由传输接口I2与存储单元230相连接。传输接口I2与传输接口I1可以是支持相同或不相同的接口传输协议，本发明对此不限制。举例而言，传输接口I2与传输接口I1 可以都是支持MIPI协议的传输接口，但本发明并不以此为限。

在本实施例中，当外部装置240经由传输接口I2连接至存储单元230，外部装置240可获取基于封包传输信息而生成的特定格式文件。简单来说，外部装置240的处理器可通过执行一模拟工具软件对封包传输信息进行后端处理而产生特定格式文件。特定格式文件的文件格式例如是Verilog硬件描述语言标准制定的数值变化转储(Value change dump，VCD)格式，但本发明并不以此为限。于是，研发人员可利用外部装置240开启特定格式文件，以通过外部装置240来显示封包传输信息。如此一来，根据外部装置240所显示的封包传输信息，研发人员可得知外部装置240与封包数据分析系统200之间的数据传输是否正确或封包格式是否符合接口传输协议的规范。

图3为依据本发明一实施例所示出的封包数据分析方法的流程图。本实施例的方法适用于图2所示的封包数据分析系统200，以下即搭配图2所示的各模块与元件来说明本实施例的详细步骤。

请参照图2与图3，在步骤S301，由数据接收电路220基于接口传输协议接收至少一封包P1。换句话说，待测芯片210基于接口传输协议并经由传输接口传送封包P1至数据接收电路220。之后，由数据接收电路220根据接口传输协议解封包化封包P1，以获取被传送数据与关联于接口传输协议的封包格式数据。被传送数据为待测芯片210欲传送给数据接收电路220的数据本文。为了利用基于接口传输协议进行传输，待测芯片210会依据接口传输协议所规范的封包格式来封包化被传送数据而产生封包P1。相对的，数据接收电路220接收到封包P1后会解封包化封包P1而获取被传送数据与基于封包格式而附加于封包P1内的封包格式数据。

以接口传输协议为移动产业处理器接口(Mobile Industry Processor Interface，MIPI)协议中的相机序列接口(Camera Serial Interface，CSI)为例，封包格式数据可包括MIPI协议所规范的数据形态(data type)、虚拟通道识别码(virtual channel identifier)、错误更正码(Error Correction Code，ECC)与循环冗余码(cyclic redundancy code，CRC)等。数据形态、虚拟通道识别码、错误更正码记录于封包P1的封包标头，而循环冗余码记录于封包P1的封包标尾。

在步骤S302，由数据接收电路220提取封包P1的封包传输信息，并将 上述封包传输信息存储于存储单元230。在一实施例中，数据接收电路220的提取模块221可依据自订规则提取封包P1内的数字数据，以获取封包传输信息。举例来说，提取模块221可依据自订规则提取封包标头的部分栏位内的封包格式数据、也可提取封包标尾的部分栏位内的封包格式数据。或者是，提取模块221也可提取被传送数据中的特殊定义数据。也就是说，封包传输信息可包括被传送数据中的特殊定义数据以及部分或全部的封包格式数据。

另外，在一实施例中，数据接收电路220的提取模块221可记录封包P1的时间信息，以获取封包传输信息。封包P1的时间信息利于供外部装置240产生特殊格式文件。在一实施例中，数据接收电路220的提取模块221记录数据接收电路220的内部元件的操作状态，以获取封包传输信息。数据接收电路220的内部元件包括缓冲器，而内部元件的操作状态可以是缓冲器的数据溢位(overflow)状态。

之后，在步骤S303，由外部装置240连接至存储单元230，以获取基于封包传输信息而生成的特定格式文件。一实施例中，当外部装置240通过传输接口I2连接至存储单元230时，外部装置240将存储单元230里的封包传输信息转储(dump)为一原始档(raw file)。之后，由外部装置240分析上述原始档而产生特定格式文件。具体来说，存储单元230可利用传输接口I2输出基于封包传输信息而产生的一个原始档。外部装置240将解开此原始档，从而获取被提取的比特数据在时间轴上的时间信息并据以产生特定格式文件。

举例而言，特定格式文件可以是符合VCD格式的VCD文件，而VCD格式是一种基于ASCII码的文件格式。详细来说，由于原始档包括封包P1的时间信息，也就是各笔数字数据在时间轴上的关系。因此，外部装置240可通过执行一模拟工具软件而将原始档转换为VCD文件。

在步骤S304，由外部装置240开启特定格式文件，以显示封包传输信息。具体来说，外部装置240可用波型图检测器(waveform viewer)来开启特定格式档，以显示关联于封包传输信息的波形图。以特定格式文件为VCD文件为例，研发人员可利用一波型图检测器软件开启VCD档，而封包传输信息内的被提取数据也就可以波形图的方式显示于显示装置上。如此，研发人员可通过检视显示装置上的波形图来进行数据的检验与接口传输协议的分析。

值得一提的是，当芯片已经设置于电路板上而成为电子产品时，研发人 员无法利用MIPI协议分析仪来对芯片所接收的封包数据进行数据分析或封包规范验证。相较之下，即使芯片已经设置于电路板上而成为电子产品，由于本发明可将通过数据接收电路传输的封包数据提取下来并存储于电子装置中的存储单元里，因此研发人员可利用外部装置将存储单元中的封包传输信息读取出来，以进一步对通过数据接收电路传输的封包数据进行数据分析或封包规范验证。

为了更清楚说明本发明，图4将以待测芯片为图像传感器、接口传输协议为MIPI协议，数据接收电路设置于图像信号处理器芯片内，且被传送数据为图像数据为范例进行说明。可以知道的是，当待测芯片为图像传感器且数据接收电路设置于图像信号处理器芯片内时，待测芯片将把通过感光元件提取到的图像数据传送至图像信号处理器芯片内的数据接收电路。对于用以传输图像数据的数据接收电路来说，本范例的数据接收电路可将MIPI协议所规范的数据形态、虚拟通道识别码，以及MIPI协议相关的错误信息记录到存储单元中。此外，本范例的数据接收电路也可将缓冲器的数据溢位状态记录到存储单元中。再者，本范例的数据接收电路还可将图像数据中帧起始定界符(Start-of-frame)、帧结束定界符(End-of-frame)记录到存储单元中。

图4为依据本发明一实施例所示出的封包传输信息的范例示意图。请参照图4，基于一个封包而产生的封包传输信息40的数据长度为32比特。然而，本发明对于封包传输信息的数据长度并不加以限制。在其他实施范例中，封包传输信息的数据长度也可以是36bits、48bits或其他自定义长度。在图4所示的范例中，封包传输信息40包括数据长度为14比特的时间信息time_stamp、数据长度为1比特的缓冲器数据溢位状态over_flow、数据长度为6比特的错误状态Err_status、数据长度为1比特的水平同步信号逻辑值heff、数据长度为1比特的帧结束定界符Eof、数据长度为1比特的帧起始定界符Sof、数据长度为2比特的虚拟通道识别码ch id，以及数据形态data_type。然而，需说明的是，图4所示的封包传输信息40仅为示范性说明，并非用以限定本发明。依据上述说明，本领域技术人员可依据实际需求而决定封包传输信息40的各个数据栏位与内容。

图5为依据本发明一实施例所示出的关联于封包传输信息的波形图的范例示意图。在本范例中，系以特定文件格式为VCD文件为例进行说明，但本 发明并不限制于此。请参照图5，外部装置可利用一波型图检测器来开启VCD文件，从而将波型图50显示于显示装置上。如图5所示，波型图50包括关联于数据形态的波形DT_w、关联于虚拟通道识别码的波形VC_w、关联于帧起始定界符的波形SOF_w、关联于帧结束定界符的波形EOF_w、关联于水平同步信号逻辑值的波形Hsync，以及关联于错误状态的波形Err_w。基此，研发人员可依据波形图50来检测接口传输协议的封包传递是否正常，也可观察封包内的图像数据是否正确。以波形50为例，由于波形Hsync、波形Err_w、波形SOF_w以及波形EOF_w具有不预期的行为，因此研发人员可对待测芯片据以进行改善或修正。

综上所述，通过数据接收电路提取封包传输信息并将封包传输信息自动存储于一存储单元中，本发明不仅能节省购买昂贵机器的成本还提升了测试基于接口传输协议的传输接口测试的方便性。再者，通过数据接收电路依据自定规则提取封包传输信息，本发明可因应接口传输协议的更新以及接口传输测试所需而正确且弹性地提取到最佳的封包传输信息。除此之外，通过后端的文件转换与波形显示，研发人员可精确的分析待测芯片所输出的信号与数据内容是否正常。当芯片已经设置于电路板时，研发人员依然可依据存储单元内的封包传输信息来对通过传输接口传输的封包进行检测与分析。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。