调试嵌入式系统设计中的串行总线-DPO3000示波器
日期：2024-08-07 02:45
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摘要：
调试嵌入式系统设计中的串行总线-DPO3000示波器
如果不是，您需要在下一条消息上重新开始这一麻烦的、容易出错的过程。*好只触发查找的消息内容，但多年来示波器的逻辑分析仪上使用的状态触发和码型触发并不能发挥作
调试嵌入式系统设计中的串行总线应用指南
用。它们是为了考察多条通道中同时发生的问题设计的。为处理串行总线，其触发引擎深度必需有几千种状态(每个bit位一个状态)。即使存在这种触发功能，但为所有这些bit位逐个状态编程也不是件好玩的事。必须找到一种更好的方式！
通过MSO/DO系列－MSO/DPO4000、MSO/DPO3000和MSO/DPO2000 系列示波器，现在可以有一种更好的方式。下面几节重点介绍了可以怎样在嵌入式系统设计*常用的低速串行标准中采用MSO/DPO系列。
调试嵌入式系统设计中的串行总线I2C背景知识
I2C 或“I squaredC”是指集成电路间总线。它*初是飞利浦公司在20 世纪80年代研制的，为把控制器连接到电视机上的外设芯片提供了一种低成本方式，但之后其已经发展成为嵌入式系统设备之间通信的一项全球标准。它采用简单的两线设计，广泛用于**芯片制造商生产的各种芯片中，如I/O、模数转换器、数模转换器、温度传感器、微控制器和微处理器，芯片制造商则包括:AnalogDevices, Atmel, Infineon, Cyprus, 英特尔, Maxim,飞利浦, SiliconLaboratories, ST Microelectronics, 德州仪器, Xicor 等等。
调试嵌入式系统设计中的串行总线工作方式
I2C的物理两线接口由双向串行时钟(SCL)和数据(SDA)线组成。I2C支持总线上多个主从设备，但一次只能激活一个主设备。任何I2C设备可以连接到总线上，允许任何主设备与从设备交换信息。每台设备都使用**的地址识别，它可以作为发射机或接收机操作，具体取决
于设备功能。在开始时，I2C 只使用7 位地址，但随着时间推移，它演变成也支持10 位地址。它支持三种位速率：100 kb/s(标准模式), 400 kb/s (快速模式)和3.4Mb/s (高速模式)。*大设备数量取决于400 pf的*大容量，或大约支持20-30 台设备。I2C 标准规定了下述格式，如图4 所示：
Start － 表明设备控制总线，一条消息将开始传送
Address － 7 位或10 位数字，表示将要读取或写入的设备地址
R/W Bit － 1 位，表明是否将从设备中读取数据或向设备写入数据
Ack － 1 位，来自从设备，确认主设备的操作。通常每个地址和数据字节有一个确认位，但不总是有确认位
Data － 从设备中读取或写入设备的字节的整数
Stop － 表明消息结束，主设备已经释放总线
有两种方式对I2C分组、以进行解码：7 位+ 读或写(R/W)位方案，8 位(1字节)、其中作为地址的一部分包括R/W位。7位地址方案是固件和软件设计工程师遵守的指定方案。但是，许多其它工程师使用8位地址方案。MSO/DPO系列示波器可以在任一方案中解码数据。
调试嵌入式系统设计中的串行总线处理I2C
通过DPOxEMBD串行触发和分析应用模块，MSO/DPO系列示波器成为处理I2C总线的嵌入式系统设计人员的强大工具。前面板有多个Bus按钮，允许用户把到示波器的输入定义为一条总线。I2C 总线的设置菜单如图5所示。通过简单地定义时钟和数据位于哪条通道上及用来确定逻辑1和0的门限，示波器可以理解通过总线传输的协议。有了这些知识，示波器可以触发任何指定的消息级信息，然后把得到的采集数据解码成有意义的、容易理解的结果。边沿触发已经过了好多天了，希望您已经采集到感兴趣的事件，然后逐条消息手动解码消息，同时查找问题。
例如，考虑一下图6 中的嵌入式系统。I2C 总线连接到
多台设备上，包括CPU、EEPROM、风扇速度控制器、
调试嵌入式系统设计中的串行总线数模转换器和大量的温度传感器。
这部仪器被退回工程部分析故障，该产品持续过热，自动关机。要检查的**件事是风扇控制器和风扇本身，但似乎一切正常。然后要检查温度传感器是否有问题。风扇速度控制器定期轮询两个温度传感器(位于仪器中不同的区域)，调节风扇速度，稳定内部温度。您怀疑其中一个或两个温度传感器读数不正确。为查看传感器与风扇速度控制器之间的交互。我们只需连接到I2C时钟和
数据线，在MSO/DPO 系列上设置总线。我们知道，两个传感器在I2C 总线上的地址分别是18和19，因此我们决定设置触发事件，查找地址18 上的写入操作(风扇速度控制器轮询传感器的当前温度)。触发的采集结果如
图7 中的屏幕图所示。