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示波器UART I2C及SPI簡介應用

發表時間▩•·▩:2015-03-28  |  點選率▩•·▩:4664

示波器UART I2C及SPI簡介應用

1.UART

    通用非同步收發傳輸器為UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter的簡稱◕·。硬體的部分是將資料由序列傳輸(Serialcommunication)與並列傳輸(Parallelcommunication)間作傳輸轉換◕·。UART通常用在與其它通訊協議(如EIARS-232)的連結上◕·。

    UART包括了RS232✘₪✘✘、RS449✘₪✘✘、RS423✘₪✘✘、RS422和RS485等介面標準規範和匯流排標準規範│↟,是對應各種非同步序列通訊介面標準和匯流排標準│↟,它規定了通訊的電氣特性✘₪✘✘、傳輸速率✘₪✘✘、連線特性和介面的機械特性等內容◕·。實際上是屬於通訊網路中的物理層(zui底層)的概念│↟,與通訊協議沒有直接關係◕·。其通訊示意圖如圖2所示◕·。GDS-3000針對UART的測試與解碼示意如圖3及圖4所示◕·。

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圖1:UART示意圖

圖3:GDS-3000測試示意圖

圖2:數字示波器測試示意圖

圖4:GDS-3000UART解碼示意圖

圖3:數字示波器UART解碼示意圖


2.SPI

    序列周邊介面(SerialPeripheralInterfaceBus│↟,SPI)│↟,類似I2C│↟,是一種4線同步序列資料協議│↟,適用於可攜式裝置平臺系統│↟,但使用率較I2C少◕·。序列周邊介面一般是4線│↟,有時亦可為3線◕·。所以在示波器的選擇上,需要4通道的機種才能完成SPI的測試需求◕·。

    其標準的訊號全名如下▩•·▩:

    SCLK-SerialClock序列頻率(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(低準位動作✘₪✘✘、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8:SPI控制示意圖

圖4:SPI控制示意圖

    

圖9:GDS-3000SPI接線示意圖

圖5:數字示波器SPI接線示意圖

   數字示波器序列匯流排譯碼功能已包含SPI的分析│↟,其分析效果如圖6所示◕·。

圖10:GDS-3000SPI解碼示意圖

圖6:數字示波器SPI解碼示意圖

3.I2C

    I2C(Inter-IntegratedCircuit)匯流排是由PHILIPS公司於1980年代初期所開發的◕·。原本的目的是為了在電視機內部讓處理器CPU晶片與周邊晶片更容易連線◕·。zui初廣泛地應用於音訊和影片裝置開發│↟,如今主要應用在伺服器管理✘₪✘✘、溫?感測✘₪✘✘、電壓準位轉換✘₪✘✘、EEPROM✘₪✘✘、一般化IO介面✘₪✘✘、A/D與D/A轉換✘₪✘✘、語音編碼(CODEC)✘₪✘✘、微控制器中使用◕·。其中包括單個元件狀態的通訊│↟,管理員可對各個元件進行查詢│↟,以管理系統的配置或掌握元件的功能狀態│↟,如電源和系統風扇│↟,可隨時監控記憶體✘₪✘✘、硬碟✘₪✘✘、網路✘₪✘✘、系統溫度等多個引數以增加了系統的安全性│↟,方便了管理◕·。資料傳輸率可選擇7bit定址的100kbits/s及高速的10bit定址的3.4Mbits/s◕·。

    I2C的特點包含﹕

    l半雙工匯流排│↟,只需要兩條訊號線▩•·▩:序列資料線(SDA)及序列頻率線(SCL)

    l總線上每一連結的元件皆有獨立有*的地址│↟,複雜系統藉由軟體控制定址功能│↟,而?需要硬體電?進?地址譯碼動作

    l支援多主控端匯流排(Multi-MasterBus)

    其示意圖如圖7所示

圖5: I2C 示意圖

圖7: I2C 示意圖

    而透過GDS-3000序列匯流排的I2C譯碼功能│↟,可實時分析I2C訊號│↟,其測試示意及解碼效果如圖6✘₪✘✘、7所示◕·。

    圖6:GDS-3000I2C接線示意圖

圖8:數字示波器I2C接線示意圖

    圖7:GDS-3000I2C解碼示意圖

圖9:數字示波器I2C解碼示意圖

結語

    透過數字示波器序列匯流排的譯碼與分析功能│↟,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◕·。快速的譯碼及分析功能可快速降低測量的時間◕·。選擇50MHz~350MHz*價效比的波形分析與解碼的測量解決方案◕·。

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