如何使用Prodigy邏輯分析儀 在 clock stretching 上實(shí)現(xiàn) pulse width 觸發(fā)

概述

在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域,，I2C（內(nèi)部集成電路）是一種廣泛使用的通信協(xié)議,，使設(shè)備能夠在短距離內(nèi)相互通信,。I2C 通信的一個關(guān)鍵方面是 clock stretching,，它允許較慢的器件通過保持較低的 clock line 來控制通信的速度。設(shè)計(jì)工程師面臨的挑戰(zhàn)之一是在總線中連接多個 I2C 時監(jiān)控不頻繁的 clock stretching 事件,。哪個設(shè)備正在延長時鐘,，以及它如何影響嵌入式系統(tǒng)的性能,。

PGY-LA-EMBD 是一款高性能邏輯分析儀,，提供用于分析 I2C 信號的高級功能，包括時鐘延展的脈寬觸發(fā),。本文檔概述了如何使用 PGY-LA-EMBD logic analyzer 在 clock stretching 上實(shí)現(xiàn) pulse width 觸發(fā),。

I2C 中的clock stretching

時鐘擴(kuò)展是 I2C 通信中使用的一種機(jī)制，其中從器件可以將 SCL （時鐘線）保持為低電平,，以向主機(jī)發(fā)出信號,，使其在繼續(xù)通信之前等待（如圖 1 所示）。當(dāng) slave 需要更多時間來處理信息時,，這確保了數(shù)據(jù)完整性,。主設(shè)備必須等到從設(shè)備釋放 SCL 線路后才能恢復(fù)通信。當(dāng) slave 需要額外的時間進(jìn)行處理,、緩沖或 synchronization 時,，此功能特別有用，但它確實(shí)需要 master 支持 clock stretching 才能正確進(jìn)行通信,。

脈沖寬度觸發(fā)

脈沖寬度觸發(fā)是 logic analyzers 中的一項(xiàng)強(qiáng)大功能,，允許用戶根據(jù)脈沖的持續(xù)時間捕獲事件。在 I2C clock stretching 的上下文中,，此功能對于檢測和分析 I2C 中的器件將時鐘線 （SCL） 保持為低電平以進(jìn)行 clock stretching 的實(shí)例特別有用,，因?yàn)樵撈骷枰鄷r間來響應(yīng)。在 I2C 總線中,，并非所有器件都等于響應(yīng)時間,。盡管 I2C 總線可以以 10Kbps 的速度工作,，但在邏輯分析儀或 I2C 分析儀中捕獲不常見的時鐘拉伸事件是很困難的。脈沖寬度觸發(fā)通過設(shè)置脈沖寬度超過 100Kbps 的數(shù)據(jù)速率來設(shè)置脈沖寬度觸發(fā),，從而可以捕獲此事件,。此功能可幫助工程師識別 I2C 通信中的時序問題、性能瓶頸和其他異常情況,。

PGY-LA-EMBD 提供各種觸發(fā)選項(xiàng),，包括 pattern 觸發(fā)、協(xié)議感知觸發(fā)和 timing parameter triggers,。timing parameter trigger 是 pulse width 觸發(fā)的一種形式,，允許用戶在負(fù)邊沿設(shè)置脈沖寬度。這意味著如果 clock line 保持低電平的時間超過規(guī)定的 pulse width,，則 PGY-LA-EMBD 將在負(fù)沿觸發(fā),。

例如，在圖 2 中,，脈沖寬度觸發(fā)配置為負(fù)邊沿上的脈沖寬度大于 10,000 ns,。在此示例中，I2C 信號以 100 kHz 的頻率和 10,000 ns 的周期捕獲,。在某些情況下,，會發(fā)生 clock stretching，并且 PGY-LA-EMBD 中的 pulse width 觸發(fā)功能用于準(zhǔn)確捕獲這些事件,。

圖 3 顯示了寫-讀傳輸期間的 I2C 波形,。讀取傳輸后，clock 在寫入消息期間被拉伸,，導(dǎo)致 clock stretching 事件持續(xù) 30,000 ns,。Vertical cursors 用于測量此 clock stretching 的持續(xù)時間。當(dāng) I2C 從器件將時鐘線 （SCL） 保持為低電平時,，會發(fā)生時鐘延展,，暫時暫停通信以處理數(shù)據(jù)。在此示例中,，PGY-LA-EMBD logic analyzer配置為在超過 10,000 ns 的 clock stretch上觸發(fā),，以捕獲這種不常見的事件。當(dāng)超過此閾值時,，具有 I2C 解碼功能的邏輯分析儀將通知觸發(fā)點(diǎn)在總線視圖上標(biāo)有“T”,，從而輕松識別和分析延遲。這種設(shè)置有助于診斷 I2C 通信中的時序和性能問題,，確?？煽窟\(yùn)行。

結(jié)論

使用具有 I2C 解碼功能的 PGY-LA-EMBD 邏輯分析儀在 I2C 上觸發(fā)時鐘延展的脈寬,，為分析和排除 I2C 通信故障提供了一種強(qiáng)大的方法,。通過利用 PGY-LA-EMBD 的高級觸發(fā)功能,，工程師可以更深入地了解 I2C 系統(tǒng)的時序行為，從而確保嵌入式應(yīng)用中的可靠和高效通信,。