調試嵌入式系統設計中的串行總線-DPO3000示波器
日期：2025-04-20 12:38
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摘要：
調試嵌入式系統設計中的串行總線-DPO3000示波器
如果不是，您需要在下一條消息上重新開始這一麻煩的、容易出錯的過程。*好只觸發查找的消息內容，但多年來示波器的邏輯分析儀上使用的狀態觸發和碼型觸發并不能發揮作
調試嵌入式系統設計中的串行總線應用指南
用。它們是為了考察多條通道中同時發生的問題設計的。為處理串行總線，其觸發引擎深度必需有幾千種狀態(每個bit位一個狀態)。即使存在這種觸發功能，但為所有這些bit位逐個狀態編程也不是件好玩的事。必須找到一種更好的方式！
通過MSO/DO系列－MSO/DPO4000、MSO/DPO3000和MSO/DPO2000 系列示波器，現在可以有一種更好的方式。下面幾節重點介紹了可以怎樣在嵌入式系統設計*常用的低速串行標準中采用MSO/DPO系列。
調試嵌入式系統設計中的串行總線I2C背景知識
I2C 或“I squaredC”是指集成電路間總線。它*初是飛利浦公司在20 世紀80年代研制的，為把控制器連接到電視機上的外設芯片提供了一種低成本方式，但之后其已經發展成為嵌入式系統設備之間通信的一項全球標準。它采用簡單的兩線設計，廣泛用于**芯片制造商生產的各種芯片中，如I/O、模數轉換器、數模轉換器、溫度傳感器、微控制器和微處理器，芯片制造商則包括:AnalogDevices, Atmel, Infineon, Cyprus, 英特爾, Maxim,飛利浦, SiliconLaboratories, ST Microelectronics, 德州儀器, Xicor 等等。
調試嵌入式系統設計中的串行總線工作方式
I2C的物理兩線接口由雙向串行時鐘(SCL)和數據(SDA)線組成。I2C支持總線上多個主從設備，但一次只能激活一個主設備。任何I2C設備可以連接到總線上，允許任何主設備與從設備交換信息。每臺設備都使用**的地址識別，它可以作為發射機或接收機操作，具體取決
于設備功能。在開始時，I2C 只使用7 位地址，但隨著時間推移，它演變成也支持10 位地址。它支持三種位速率：100 kb/s(標準模式), 400 kb/s (快速模式)和3.4Mb/s (高速模式)。*大設備數量取決于400 pf的*大容量，或大約支持20-30 臺設備。I2C 標準規定了下述格式，如圖4 所示：
Start － 表明設備控制總線，一條消息將開始傳送
Address － 7 位或10 位數字，表示將要讀取或寫入的設備地址
R/W Bit － 1 位，表明是否將從設備中讀取數據或向設備寫入數據
Ack － 1 位，來自從設備，確認主設備的操作。通常每個地址和數據字節有一個確認位，但不總是有確認位
Data － 從設備中讀取或寫入設備的字節的整數
Stop － 表明消息結束，主設備已經釋放總線
有兩種方式對I2C分組、以進行解碼：7 位+ 讀或寫(R/W)位方案，8 位(1字節)、其中作為地址的一部分包括R/W位。7位地址方案是固件和軟件設計工程師遵守的指定方案。但是，許多其它工程師使用8位地址方案。MSO/DPO系列示波器可以在任一方案中解碼數據。
調試嵌入式系統設計中的串行總線處理I2C
通過DPOxEMBD串行觸發和分析應用模塊，MSO/DPO系列示波器成為處理I2C總線的嵌入式系統設計人員的強大工具。前面板有多個Bus按鈕，允許用戶把到示波器的輸入定義為一條總線。I2C 總線的設置菜單如圖5所示。通過簡單地定義時鐘和數據位于哪條通道上及用來確定邏輯1和0的門限，示波器可以理解通過總線傳輸的協議。有了這些知識，示波器可以觸發任何指定的消息級信息，然后把得到的采集數據解碼成有意義的、容易理解的結果。邊沿觸發已經過了好多天了，希望您已經采集到感興趣的事件，然后逐條消息手動解碼消息，同時查找問題。
例如，考慮一下圖6 中的嵌入式系統。I2C 總線連接到
多臺設備上，包括CPU、EEPROM、風扇速度控制器、
調試嵌入式系統設計中的串行總線數模轉換器和大量的溫度傳感器。
這部儀器被退回工程部分析故障，該產品持續過熱，自動關機。要檢查的**件事是風扇控制器和風扇本身，但似乎一切正常。然后要檢查溫度傳感器是否有問題。風扇速度控制器定期輪詢兩個溫度傳感器(位于儀器中不同的區域)，調節風扇速度，穩定內部溫度。您懷疑其中一個或兩個溫度傳感器讀數不正確。為查看傳感器與風扇速度控制器之間的交互。我們只需連接到I2C時鐘和
數據線，在MSO/DPO 系列上設置總線。我們知道，兩個傳感器在I2C 總線上的地址分別是18和19，因此我們決定設置觸發事件，查找地址18 上的寫入操作(風扇速度控制器輪詢傳感器的當前溫度)。觸發的采集結果如
圖7 中的屏幕圖所示。