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SafeSPI (Serial Peripheral Interface for Automotive Safety)

SafeSPI 把「用 SPI 傳車用感測資料」這件事標準化。一般 SPI 只定義電氣與時脈關係，對內容完全不作規範——沒有位址、沒有校驗、沒有狀態——SafeSPI 因此在同樣四條線之上疊一層邏輯層：固定 32 或 48 位元的 frame、命令帶目標位址而回應帶來源位址、每個 frame 都有 CRC、感測器狀態位元，以及匯流排的時序上下限。實作依據 Rev 2.0；Rev 2.0 向下相容 Rev 1.0——CRC 定義與測試向量完全相同，48 位元 frame 是 v2.0 新增的——因此不需要版本選項。

Decode Settings

Decode Settings

Decode Settings
  • Data Line：選擇波形區顯示哪一條線，MOSI (Command) 或 MISO (Response)。無論選哪一條，兩條線一律都會解碼——SafeSPI 是全雙工，而且兩條線的欄位邊界不對齊，一條波形帶容納不了兩者。要同時看到兩條波形帶，請再加入一次本解碼並設為另一條線。報表沒有這個限制，見下方 Report both directions。預設：MOSI (Command)。
  • Frame Length：選擇 Auto、32 Bit 或 48 Bit。Auto 的判斷方式是：數 CS 拉低這段期間有幾個 SCK 週期，32 個就當 32 位元、48 個就當 48 位元，再用 CRC 驗證猜得對不對。這是規格本身建議的做法。判斷結果會寫在報表的設定列，例如 32oof (Auto)。預設：Auto。
  • Mode：選擇 Out-of-Frame (Mode 0)、In-Frame (Mode 1) 或 Auto。out-of-frame 在 SCK 上升緣取樣，slave 的回應出現在下一個 frame；in-frame 在下降緣取樣，回應就在同一個 frame 內。Auto 的判斷方式是：上升緣與下降緣各取樣一份資料，看哪一份的 CRC 過得了，就是哪一種模式。Frame Length 選 48 Bit 時這一項會變灰，因為 48 位元沒有 in-frame。預設：Auto。
  • Frame Format：選擇 FlexFrame 或 FixedSensorFrame。這一項沒辦法自動判斷，只能由你指定。兩者佔用的位元完全一樣、CRC 也都會通過，差別只在「那些位元算不算欄位」：FlexFrame 當成保留位不解讀，FixedSensorFrame 則把它們解讀成 RW、CAP、DATAI。如果匯流排其實是 Flex 卻選了 Fixed，那些欄位的值是從保留位湊出來的，看起來很合理但完全不存在。預設選 Flex 就是為了避免這種假資料。預設：FlexFrame。
  • Slave Address：選擇目標位址與來源位址如何切分成 slave 位址與 slave 內部位址：SelSlaveByCS（每個 slave 一條晶片選擇）、Sel2SlaveByAdrPin、Sel2SlaveByAdrNVM、Sel4SlaveByAdrPin 或 Sel4SlaveByAdrNVM。預設：SelSlaveByCS。
  • CS active high：SafeSPI 的晶片選擇是低電位有效。若擷取是經由反相探棒取得、或裝置使用相反極性，請勾選。預設：不勾選。
  • SCK idle high (CPOL = 1)：SafeSPI 的時脈閒置為低電位。若匯流排閒置為高電位請勾選，取樣邊緣會隨之調整。預設：不勾選。
  • Verify CRC：校驗每個 frame 的 CRC。SafeSPI 有四種 CRC 變體——32 位元 out-of-frame、32 位元 in-frame 命令、32 位元 in-frame 回應、48 位元——涵蓋範圍各不相同，解碼會為每個 frame 挑選正確的那一個。校驗通過時 CRC 格為綠色，不通過為紅色。預設：勾選。
  • All-zero MISO frame = no response：若某個回應 frame 的位元全是 0，就當作 slave 根本沒回應，報表直接標示「沒有回應」，不去把那串 0 解讀成資料（否則會解出一筆看起來正常、實際不存在的回應）。這條規則是推論出來的、規格沒有明文規定——它的前提是 Rev 2.0 要求 MISO 外接下拉，線路空著時會被拉成 0；Rev 1.0 沒有這個要求，前提就不成立。因此預設關閉，等你的實際擷取確認過再開。開啟後 Information 欄會標上 Assumed Hi-Z，說明這是推論而非量測。預設：不勾選。
  • Decode FrTyp bit：把 FrTyp 這個位元解讀成「下一個 frame 是 32 還是 48 位元」。只有支援 32/48 混用、且用位址決定寬度的裝置才有這個意義；其他裝置的這一位是自由使用，不代表任何事。不管有沒有勾，FrTyp 欄位本身都會顯示它的值——這個選項只決定要不要在 Information 欄多寫一句解讀。預設：不勾選。
  • Report both directions：在同一份報表中列出命令與回應，每個 frame 佔兩列，並以 Dir 欄標明是哪一邊。波形區仍然只顯示 Data Line 選定的那一條。若想要與波形區一致的單方向報表，請取消勾選。預設：勾選。
  • Check bus timing：依規格的時序表量測匯流排——SCK 高低電位寬度、晶片選擇的前後緣間隔、連續傳輸間隔，以及兩條資料線的 setup、hold 與有效時間。有違規的話會列在報表最前面，格式是「規格條號 + 量到的最差值 + 規格極限 + 違規次數 + 發生時間」，可以直接對照規格書查。另外，規格的極限值小到 5 ns，若你的取樣率不夠細（例如 200 MS/s 時一格就是 5 ns），那一項會被跳過不判定，避免給出沒有意義的結論。預設：勾選。

Result

開啟 Report both directions 時，報表每個 frame 顯示兩列。Dir 標明該列是命令還是回應， 共用的欄位會依方向放不同的東西：Addr 在 MOSI 列是目標位址、在 MISO 列是來源位址， Data 放 DATAI 或 DATAO；Flags 在命令列放 CAP 與 FrTyp，在回應列放 IDS、CE 與 DCnt。 D 與 Status 只適用於回應。

Pairs 把命令與回應成對顯示，這個關係光看列的順序是看不出來的： out-of-frame 的回應晚一個 frame 才出現，所以同一個 frame 的那兩列並不是一對。 在命令列，這一格是回過來的那個回應的來源位址；在回應列，則是被回答的那個命令的目標位址。 空白代表沒有觀察到對應的一方——擷取尾端，或第一個命令之前——紅色的破折號則代表 確實觀察到該命令沒有得到回應。

報表第一列一定是從擷取本身量到的 SCK 頻率，接著是本次解碼所使用的設定。 CRC 校驗通過時該格為綠色，不通過為紅色。不屬於故障的訊息，例如感測器處於初始化狀態， 會放在 Information 欄而不是 Error 欄。