示波器作为集测量、显示、分析、记录等各种功能为一体的智能化测量仪器,它的应用范围非常广泛。由于串行总线具有成本低、传输距离远、接口简单等特点,现代电子系统和设备设计中越来越多的构件连接采用串行总线代替并行总线,具有串行总线协议分析功能的示波器的需求越来越大。为了解决这个问题,本文开发了示波器串行总线协议分析软件包,它应用于科技部重大仪器专项项目研发的20GSa/s宽带高速多功能示波器,作为示波器应用软件对CAN、Flex Ray、ARINC429、MIL-STD-1553B、I2C、SPI、UART和USB总线进行协议分析。开发该软件包具有重要的实际应用价值。本文根据软件包需要实现的功能,将其分为8个模块,每个模块实现对一种类型总线的协议分析功能,确定模块的输入项与输出项。在设计软件包之前,研究总线协议分析需要的关键技术:滤波技术用于毛刺、噪声等干扰对解码算法的影响,数据数字形成技术用于提高解码的速度与效率,每比特电平的确定技术用于保障协议分析的准确性。在以上技术的支持下,研究具有通用性的模块设计思路:编写实现特定功能的程序函数(滤波函数、数字数据形成函数、串行解码函数等),通过这些函数的组成实现模块,使其能够处理、计算示波器采集的总线数据,解码出重要信息,并识别信号中的总线错误。最后设计两个软件包测试方案,等效测试方案对软件包的8个模块进行功能验证,由于现场测试方案是异地测试方式,目前只对软件包的4个模块进行功能验证。测试结果表明,软件包实现8种串行总线的协议分析功能,能够将示波器采集的总线数据翻译成与协议格式对应的文本内容,识别总线信号传输中出现的总线错误,满足设计要求。