top of page

【How to】示範:利用 AI 技術,提升邏輯分析儀的解碼效能



背景:I2C 協定簡介


I2C 是一種串列通訊匯流排(Serial Bus),僅透過串行資料(SDA)和串行時脈(SCL)兩條訊號即可執行命令,所需的佔用空間非常小,主要應用在晶片間的簡易溝通。



使用 I2C 的常見設備包括:


  • 簡單的加速度計(accelerometers)

  • 特定的壓力溫度感測器

  • 觸控面板與觸控控制晶片的溝通

  • 伺服器上的 BMC(Baseboard Management Controller)

  • 光通訊收發模組 Transceiver 上的 EEPROM

  • 固態硬碟 SSD(Solid-State Drive)使用的 NVMe-MI(Non-Volatile Memory Express Management Interface)技術

  • 其他需要進行簡單互動的晶片裝置



如何利用 Saleae 邏輯分析儀,解碼 I2C?


前置作業及設定


首先,如何設置與操作 I2C 邏輯分析儀,可以參考〈Saleae 官方使用指南〉以及〈軟體指引〉、〈設備設置〉。


假設使用的是「Timer Mode 定時器模式」來抓取資料,待分析儀擷取預設時間段內的資料後,使用者可以透過「資料指引」來瀏覽結果:


▼ 抓取資料示範影片



▼ 模擬通道上的結果顯示



新型的 I2C 解碼方式!邏輯分析儀搭配 AI 工作


接下來,準備將分析儀的結果進行解碼。在這個影片中,影片作者示範使用邏輯分析儀 擷取 I2C 訊息,然後使用 AI模型進行解碼。


搭配「AI 解碼」是一種創新的應用,可以有效地提高資料分析的效率,並減少人工解碼的錯誤率。將 Saleae 邏輯分析儀擷取的資料輸入 AI軟體,通過 AI 來解析 I2C協定;並提供給 AI 待測物的產品協定指令,就可以將邏輯分析儀抓取到的資料轉換成人類可輕易閱讀的格式。



AI 輔助解碼的優勢


  • 高效率: AI工具能夠根據協定解譯十六進制指令,並將這些指令解析成易於理解的操作指令,比如對比度控制。這種創新的方法不僅節省了時間,還降低錯誤率、提高了讀取和解釋設備通訊的準確性。

  • 自動化: 自動化解譯過程,減少人工干預,使得資料分析成本降低、入門門檻降低。這些 AI 擴充工具能夠提供清晰、人類可讀的訊號分析解釋,使開發人員能夠更簡易地診斷問題。



AI 解碼示範影片:



▼ 影片中,示範者提供給 AI 的資料格式



使用 AI 解碼 I2C 資料的操作過程


安裝與設置軟體

設備與軟體:使用邏輯分析儀(例如:Saleae Logic)抓取 I2C 訊息。

安裝並設定所需的軟體,如:Python 和相關的機器學習庫(TensorFlow 或 PyTorch)。


開始錄製 I2C 資料

設置邏輯分析儀:將邏輯分析儀連接到 I2C 線路,並選擇適當的採樣速率。

開始抓取資料並保存為資料文件(例如 CSV 格式)。


資料預設處理

轉換數據格式:讀取 CSV 文件並解析資料,提取每個位元的時間戳和電壓值。將電壓值轉換為位元序列,並標記開始條件、地址、讀寫標誌、資料位和停止條件。


準備訓練資料

標註資料:使用已知的 I2C 資料包手動標註資料,生成訓練集。需要標註「開始條件」、「停止條件」和「資料位」。


訓練 AI 模型

選擇模型與算法:使用機器學習框架(如 TensorFlow 或 PyTorch)設計模型。常用的模型有 LSTM(長短期記憶)或 CNN(卷積神經網絡)。將標註好的資料餵給模型進行訓練,調整參數以提高準確度。並進行交叉驗證,確保模型在不同資料集上的泛化能力。


即時解碼

部署模型:將訓練好的模型集成到應用中,實時接收來自邏輯分析儀的資料。模型解碼資料並顯示可讀信息,如 I2C 設備位址、資料值等。

驗證與調整:使用不同的I2C資料進行測試,根據需要調整模型或預處理步驟,確保模型準確性。



結語


隨著與 AI 技術的融合,電子訊號的分析和開發的效率和準確性得到顯著提升。通過 AI 來解析 I2C 協定,可以將邏輯分析儀抓取到的資料轉換成人類可輕易閱讀的格式。


這次影片中,Saleae 運用 Logic Pro 邏輯分析儀 搭配 AI,展現超快速解碼,就說明了 AI 在訊號分析和開發中,佔有實際使用的一席之地,也展示了 AI 在電子測試和開發中應用的潛力。AI 技術的融合為解決複雜的資料流提供了創新的解決方案,並可能帶來訊號分析和開發革命性的改變。



詳細說明,請參考這篇文章



其他參考資源:




Saleae 總部位於舊金山灣區,是世界上最受歡迎的邏輯分析儀製造商之一,每月有超過20,000名使用者,包括 Tesla、SpaceX、Apple、Google 等硬體製造龍頭,這款儀器廣泛應用於EE電子工程師、韌體開發人員、QA產品測試保證工程師以及學校教育單位研究生,用於記錄、量測、視覺化和解碼電路中的訊號。


《翔宇科技》代理 Saleae Logic 邏輯分析,如果您對產品有興趣,請隨時與我們聯繫







延伸閱讀

Commentaires


歡迎 訂閱翔宇科技主題式電子報 >,您將可同步掌握最新的產業新訊以及技術文章。
bottom of page