USB3.0 逻辑分析仪 (CH32H417) 结合 WorkBuddy 实现硬件波形 AI 智能采集分析
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一、前言
近期腾讯推出了AI助手WorkBuddy,可通过标准化协议对接各类开发调试工具软件。
传统逻辑分析仪需人工手动配置采样参数、手动解码总线波形,面对偶发时序故障、长时间批量测试场景时,人工复盘波形耗时较长。因此是否可以将逻辑分析仪硬件接入到WorkBuddy,让WorkBuddy去帮我搞定信号采集和分析呢?
经过不断摸索尝试找出了以下解决方法:
Sigrok是一款开源、跨平台的硬件信号分析套件,支持信号采集、多协议解码、数据解析等功能。Sigrok的命令行工具sigrok-cli通过开源项目sigrok-mcp-server可以便捷地接入AI Agent,实现逻辑分析仪的AI自动化调用和数据智能分析,从而满足嵌入式总线调试、硬件信号校验等开发需求。
本文修改sigrok-cli使其支持基于开源社区发布的CH32H417逻辑分析仪方案,并将修改后的sigrok-cli、sigrok-mcp-server等进一步整合,让使用者通过与AI自然语言对话直接控制CH32H417的逻辑分析仪,实现AI增强的信号采集和分析,助力嵌入式开发自动化和智能化。
1. 硬件主控
本套方案硬件核心为沁恒 CH32H417 双核互联型 RISC-V MCU,采用大小核分工架构:青稞 RISC-V5F 大核主频最高 400MHz;RISC-V3F 小核主频最高 160MHz,双核协作有效提升高速信号处理效率。
CH32H417芯片官方资料: https://www.wch.cn/products/CH32H417.html
2. 开源逻辑分析仪方案
目前开源社区已落地多款基于 CH32H417 的逻辑分析仪硬件方案,典型如立创开源单芯片 USB3.0 逻辑分析仪项目。性能指标如下:
16 路数字通道最高 200MHz 采样率,2 路模拟通道最高 20Msps 采样率,同时支持阈值调节。
PC端配套软件U3LogicAnalyzer基于经典开源软件PulseView做出改良,MCU工程代码、PC软件代码、3D打印外壳和亚克力面板设计均开源。
CH32H417逻辑分析仪开源方案:https://oshwhub.com/q2h2/project_bszkxrnf
3.开源生态贡献
本文方案对原sigrok-cli项目,修复已存在问题、优化性能,并添加CH32H417硬件,搭配sigrok-mcp-server,使WorkBuddy等主流AI Agent的够操作CH32H417进行信号采集,并完成协议解码与分析。文中使用的所有程序均已在github开源,可直接下载release版本使用。
项目地址:
https://github.com/OpenChipLab/CH32H417-sigrok-cli/releases/tag/sigrok-cli-release
二、结合 WorkBuddy 实现 AI 驱动逻辑分析仪采集调试分析
本方案打通逻辑分析仪硬件自检 — 信号采集 — 协议自动解码 — 信号时序分析,全程无需手动配置复杂参数,适配嵌入式研发调试场景:常规总线调试、硬件信号完整性校验、设备通信协议稳定性测试、偶发故障复现定位。
1、设备与环境自检
确认硬件连接后,通过WorkBuddy完成环境自检,识别当前连接的CH32H417设备。

2、高速信号的采集与解码(以SPI为例)
通过自然语言指令控制CH32H417硬件完成信号的高速采集与协议解码。可用来排查波形问题或者学习验证相关器件信号交互逻辑。

3、通用协议解析与时序性能分析(以UART为例)
除基础数据解码、异常检测、参数校验外,还可以分析字节间隔、收发延时等核心时序指标,快速排查时序抖动、通信错位等隐性问题,自动输出分析结果,省去人工逐帧复盘操作,高效完成各类总线的时序合规性与稳定性测试。

三、项目搭建教程
1、硬件环境
- 核心设备:CH32H417 USB3.0 逻辑分析仪(16路数字、2路模拟采集)
- 连接要求:USB3.0 Type-C 数据线,保障高速连续采样传输
- 驱动要求:安装USB驱动 CH372DRV.EXE
2、软件环境
- 系统:Windows
- 工具:sigrok-mcp-server.exe + sigrok-cli.exe(配置全局环境变量)
- 客户端:WorkBuddy或其他AI Agent
3、程序部署
- 从项目地址中下载sigrok-mcp-server_0.2.0.zip并解压至纯英文路径目录;
- 环境变量中添加SIGROK_CLI_PATH(sigrok-cli所在目录);
- MCP配置文件如下,需关联本地sigrok-cli路径;
"sigrok": {
"command": "D:\\sigrok-mcp-server-0.2.0\\sigrok-mcp-server.exe",
"args": [],
"env": {
"SIGROK_CLI_PATH": "D:\\sigrok-mcp-server-0.2.0\\sigrok-cli\\sigrok-cli.exe",
"SIGROK_TIMEOUT_SECONDS": "600",
"SIGROK_WORKING_DIR": "D:\\sigrok-mcp-server-0.2.0\\sigrok-cli",
"PYTHONHOME": "D:\\sigrok-mcp-server-0.2.0\\sigrok-cli\\python-portable",
"PYTHONPATH": "D:\\sigrok-mcp-server-0.2.0\\sigrok-cli\\python-portable\\lib\\python3.14",
"SIGROKDECODE_DIR": "D:\\sigrok-mcp-server-0.2.0\\sigrok-cli\\decoders",
"PYTHONDONTWRITEBYTECODE": "1",
"PATH": "D:\\sigrok-mcp-server-0.2.0\\sigrok-cli;${PATH}"
},
"disabled": false
}
- 启动本地MCP服务,确认服务正常监听、设备成功挂载,无报错日志输出。
四、小结
本文基于CH32H417单芯片USB3.0逻辑分析仪,使用腾讯WorkBuddy,搭建AI信号采集分析方案。该方案一定程度上可自动完成各类嵌入式总线信号的采集、协议解码与时序性能分析,降低了传统硬件调试的操作门槛与人力成本。
同时该方案可广泛衍生多种工程使用场景。
如量产阶段,可用于嵌入式产品自动化批量测试,自动筛查总线通信异常、时序不达标等不良问题;
在研发阶段,可实现设备长时间无人值守挂测,精准捕捉偶发、难复现的通信故障。
同时依托Sigrok开源生态的高拓展特性,后续可持续迭代适配I3C、SAI等更多总线协议,不断丰富设备测试能力,适配更多嵌入式研发、质检、运维场景。
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