示波器UART I2C及SPI簡介應(yīng)用

1.UART

    通用異步收發(fā)傳輸器為UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter的簡稱。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），類似I2C，是一種4線同步序列數(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，有時(shí)亦可為3線。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SPIMaster來控制SPISlave，接線示意圖如圖8所示，GDS-3000測試示意如圖9所示。

圖4:SPI控制示意圖

圖5:數(shù)字示波器SPI接線示意圖

   數(shù)字示波器串行總線譯碼功能已包含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)總線是由PHILIPS公司于1980年代初期所開發(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)備開發(fā)，如今主要應(yīng)用在服務(wù)器管理、溫?感測、電壓準(zhǔn)位轉(zhuǎn)換、EEPROM、一般化IO接口、A/D與D/A轉(zhuǎn)換、語音編碼(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，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、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，只需要兩條信號(hào)線：串行數(shù)據(jù)線(SDA)及串行頻率線(SCL)

    l總線上每一連結(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(Multi-MasterBus)

    其示意圖如圖7所示

圖7: I2C 示意圖

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

圖8:數(shù)字示波器I2C接線示意圖

圖9:數(shù)字示波器I2C解碼示意圖

結(jié)語

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