示波器UART I2C及SPI簡(jiǎn)介應(yīng)用

1.UART

    通用異步收發(fā)傳輸器為UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter的簡(jiǎn)稱(chēng),。硬件的部分是將數(shù)據(jù)由串行傳輸（Serialcommunication）與并列傳輸(Parallelcommunication)間作傳輸轉(zhuǎn)換,。UART通常用在與其它通訊協(xié)議（如EIARS-232）的連結(jié)上。

    UART包括了RS232,、RS449,、RS423、RS422和RS485等接口標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,，是對(duì)應(yīng)各種異步串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)和總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn),，它規(guī)定了通信的電氣特性、傳輸速率,、連接特性和接口的機(jī)械特性等內(nèi)容,。實(shí)際上是屬于通信網(wǎng)絡(luò)中的物理層（zui底層）的概念，與通信協(xié)議沒(méi)有直接關(guān)系,。其通訊示意圖如圖2所示,。GDS-3000針對(duì)UART的測(cè)試與解碼示意如圖3及圖4所示。

圖1:UART示意圖

圖2:數(shù)字示波器測(cè)試示意圖

圖3:數(shù)字示波器UART解碼示意圖

2.SPI

    序列周邊接口（SerialPeripheralInterfaceBus,，SPI）,，類(lèi)似I2C，是一種4線(xiàn)同步序列數(shù)據(jù)協(xié)議,，適用于可攜式裝置平臺(tái)系統(tǒng),，但使用率較I2C少。序列周邊接口一般是4線(xiàn),，有時(shí)亦可為3線(xiàn),。所以在示波器的選擇上,需要4通道的機(jī)種才能完成SPI的測(cè)試需求,。

    其標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)全名如下：

    SCLK-SerialClock串行頻率(從控制端輸出)

    MOSI-MasterOutputSlaveInput主輸出從輸入(從控制端輸出)

    MISO-MasterInputSlaveOutput主輸入,從輸出(從被控制端輸出)

    SS-SlaveSelect從選擇(低準(zhǔn)位動(dòng)作、從控制端輸出)

    使用者可透過(guò)SPIMaster來(lái)控制SPISlave,，接線(xiàn)示意圖如圖8所示,，GDS-3000測(cè)試示意如圖9所示。

圖4:SPI控制示意圖

圖5:數(shù)字示波器SPI接線(xiàn)示意圖

   數(shù)字示波器串行總線(xiàn)譯碼功能已包含SPI的分析,，其分析效果如圖6所示,。

圖6:數(shù)字示波器SPI解碼示意圖

3.I2C

    I2C(Inter－IntegratedCircuit)總線(xiàn)是由PHILIPS公司于1980年代初期所開(kāi)發(fā)的。原本的目的是為了在電視機(jī)內(nèi)部讓處理器CPU芯片與周邊芯片更容易連接,。zui初廣泛地應(yīng)用于音頻和視頻設(shè)備開(kāi)發(fā),，如今主要應(yīng)用在服務(wù)器管理、溫?感測(cè),、電壓準(zhǔn)位轉(zhuǎn)換,、EEPROM、一般化IO接口,、A/D與D/A轉(zhuǎn)換,、語(yǔ)音編碼(CODEC)、微控制器中使用,。其中包括單個(gè)組件狀態(tài)的通信,，管理員可對(duì)各個(gè)組件進(jìn)行查詢(xún)，以管理系統(tǒng)的配置或掌握組件的功能狀態(tài),，如電源和系統(tǒng)風(fēng)扇,，可隨時(shí)監(jiān)控內(nèi)存、硬盤(pán),、網(wǎng)絡(luò),、系統(tǒng)溫度等多個(gè)參數(shù)以增加了系統(tǒng)的安全性，方便了管理,。數(shù)據(jù)傳輸率可選擇7bit尋址的100kbits/s及高速的10bit尋址的3.4Mbits/s,。

    I2C的特點(diǎn)包含﹕

    l半雙工總線(xiàn)，只需要兩條信號(hào)線(xiàn)：串行數(shù)據(jù)線(xiàn)(SDA)及串行頻率線(xiàn)(SCL)

    l總線(xiàn)上每一連結(jié)的組件皆有獨(dú)立有*的地址,，復(fù)雜系統(tǒng)藉由軟件控制尋址功能,，而?需要硬件電?進(jìn)?地址譯碼動(dòng)作

    l支援多主控端總線(xiàn)(Multi-MasterBus)

    其示意圖如圖7所示

圖7: I2C 示意圖

    而透過(guò)GDS-3000串行總線(xiàn)的I2C譯碼功能，可實(shí)時(shí)分析I2C信號(hào),，其測(cè)試示意及解碼效果如圖6,、7所示。

圖8:數(shù)字示波器I2C接線(xiàn)示意圖

圖9:數(shù)字示波器I2C解碼示意圖

結(jié)語(yǔ)

    透過(guò)數(shù)字示波器串行總線(xiàn)的譯碼與分析功能,，使用者可輕易地透過(guò)示波器面板的快速鍵選擇UART,，I2C及SPI的譯碼功能。快速的譯碼及分析功能可快速降低測(cè)量的時(shí)間,。選擇50MHz~350MHz*性?xún)r(jià)比的波形分析與解碼的測(cè)量解決方案,。