USB硬件協議分析儀之一:力科-獨孤求敗之獨孤九劍

本文轉自公眾號,歡迎關注

https://mp.weixin.qq.com/s/03f0lk1uId5SLt4FKUxVlA

前言

軟件抓包是基于硬件的基本通路和底層驅動是正常的情況才能進行，重點關注應用層協議和數據。而作為USB開發者，很多時候是要跟硬件和驅動打交到的，此時鏈路和驅動可能都是在開發階段，這時就需要硬件的USB分析儀去進行抓包分析了。硬件的USB分析儀可以提供更底層的事件的記錄和分析，甚至信號級別的。 所以硬件的USB分析儀才是至上武器。在USB協議分析儀江湖中，幾乎沒有低價的產品，因為其存在一定的技術門檻，不管是軟件還是硬件，國產的也不多，有能用的但是穩定和軟件的功能上還是有欠缺。USB分析儀江湖中有一位絕世高手，其就是最強的存在 - 就是力科的USB分析儀。

力科USB協議分析儀

力科的USB協議分析儀可以說是事實上的工業標準,其設備都是測試和驗證級別的。很多技術文章中的USB抓包截圖幾乎都是力科的設備的,一句話好用是好用貴確實是貴。

可以從其官網看到相關的產品系列:

https://teledynelecroy.com/protocolanalyzer/usb/

有以下幾個系列,

Voyager M4x

Voyager M310e

Voyager M310P

Voyager M3x

Advisor T3

Mercury T2C / T2P

Mercury T2

不同系列針對不同的檔次,最高支持USB 3.2, USB4? 和 Thunderbolt? 3接口,最便宜的Mercury T2系列也超過1000美金了。對于個人使用來說確實太貴了性價比不高，所以一般只有比較大的企業才會購買力科的USB分析儀，也只能蹭蹭公司的設備了。

力科USB分析儀一方面是其優秀的硬件性能，更重要的是其強大的分析軟件，可以說只要是出現USB抓包的截圖大部分是力科的軟件的截圖,彩色的GUI很是抓人眼球。

剛好公司購買了Advisor T3和Mercury T2C兩個產品,手里正好在用Mercury T2C所以就分享下Mercury T2C的使用。

Mercury T2C介紹

該系列有幾個型號,我手里的是Mercury T2C Advanced USB2.0,接近2000美金的價格了。

https://teledynelecroy.com/protocolanalyzer/usb/mercury-t2c-t2p可以查看相關的產品信息。下載相關的手冊。

其分析軟件使用的是Mercury T2/T2C/T2P USB Protocol Suite

https://teledynelecroy.com/protocolanalyzer/usb/mercury-t2c-t2p/resources/analysis-software

官網顯示的是需要注冊才能下載，但是個人嘗試沒能注冊成功，所以使用的是代理給的安裝包。

Teledyne LeCroy Mercury T2C和T2P為業界最小、最實惠的基于硬件的USB 2.0協議分析儀增加了USB Type-C和Power Delivery 3.0支持（僅限SPR電壓）。Mercury結合了事實上的標準CATC Trace? 顯示器、USB類解碼和Power Delivery 3.0支持。

查看并理解USB協議

采用業界領先的CATC Trace? 專家分析軟件，Mercury系統提供了一個易于使用的顯示器，除了USB 2.0協議流量外，它還可以對Power Delivery 3.0協議進行圖形解碼。使用標準版或高級版，可以擴展所有協議層，以顯示底層事務和數據包。工具提示有助于解釋協議事件，使非專家更容易識別錯誤

實時觸發

使用實時觸發隔離特定協議事件對于捕獲間歇性問題至關重要。Mercury系統為PID類型、數據模式、標準請求、錯誤和總線事件提供了復雜的拖放選擇觸發。Mercury具有高達512 MB的板載內存，并支持假脫機到磁盤捕獲以進行擴展錄制。

USB電源傳輸支持

Mercury系統支持USB Type-C和BMC電源傳輸3.0，可捕獲和解碼所有電源傳輸數據包。通過CC線查看所有PD協商，包括VDM、角色交換和進入/退出備用模式。Mercury T2P提供了所有PD支持以及用于vBUS和vCONN分析的Power Tracker和512MB記錄內存。

快速發現問題

Mercury系統提供了許多機制來測量和報告USB流量?？偩€使用率顯示按設備顯示數據、數據包長度和總線使用情況。使用“流量摘要”窗口，用戶可以一目了然地評估統計報告，也可以導航到各個字段。實時統計數據顯示按端點劃分的吞吐量

CATC Trace（CATC跟蹤）顯示使用可折疊的標頭對作為單個傳輸一部分的所有數據包進行分組

關鍵特征

• 支持USB Power Delivery 2.0和3.0:捕獲所有CC和PD事件，并將其顯示在易于理解的CATC跟蹤視圖中
• 支持USB 2.0:能夠在A、B和C型設備上捕獲所有USB 2.0速度（LS、FS、HS）
• 便攜式和經濟實惠的緊湊型總線供電系統重量不到8盎司。
• 256/512 MB記錄內存:使用假脫機到磁盤記錄延長捕獲時間（T2P為512 MB）
• 高阻抗探頭:非侵入式探頭可保留真實世界的信號和定時條件
• 高級觸發:隔離重要流量、特定錯誤或模式
• 擴展解碼:大容量存儲、藍牙HCI、集線器、PTP/靜態圖像、打印機、人機接口設備（HID）、音頻、視頻、通信等
• 硬件篩選:自動排除非必要流量
• 事件報告:快速識別和跟蹤錯誤率、異?？偩€活動或計時條件
• 功率跟蹤器?:VBUS、VCONN和CC功率分析（僅限T2P）
• SBU捕獲選項:Mercury T2P可以解碼Thunderbolt-3? （LSTX）和顯示端口? （AUX）的SBU反向信道消息

軟件安裝

雙擊安裝包usbprotocolsuite8.50b3675ev.exe

雙擊桌面圖標”UsbSuite.exe - 快捷方式”打開軟件

help菜單下可以看到相應的文檔

比如參考手冊足足有差不多800頁

接線

正面1口接USB設備

正面2口接USB主機

背面USB口接監控主機。

抓包

菜單欄Setup->Recording Options

點擊record開始抓包

緩沖區滿或者手動停止抓包

如下是抓包的內容

可以事務級別查看

如下是獲取設備描述符的過程

CATC界面顯示的信息非常豐富，更詳細的操作可以參考用戶手冊。

可以File->Save as保存文件，后面可以再打開進行查看分析。

總結

力科的USB分析儀可以說是最頂級的存在了,其設備都是測試和驗證級別的。其硬件的精度和穩定性，其軟件功能的強大，都可以說是孤獨求敗。CATC界面顯示信息的豐富，是事實的工業標準。很多USB分析儀都是模仿其界面顯示。

可以說是縱橫USB分析儀江湖，當世無敵，但凡是得到他武學真傳熟悉使用其功能者，幾乎都成為了USB江湖上最頂尖的高手。