作者丨鼎阳科技 张一慧
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IIC信号概述
IIC(Inter-Integrated Circuit)信号的基本原理主要涉及集成电路之间的串行通信。IIC通信协议是一种简单且高效的通信接口标准,广泛应用于各种电子设备、传感器、显示器等领域。
IIC通信原理的核心在于其主从模式和两条总线线路:串行数据线(SDA)和串行时钟线(SCL)。
主设备负责发送起始和停止信号,并控制通信的时序,而从设备则根据主设备的控制来响应。在通信开始前,主设备会发送起始信号,标志着通信的开始;通信结束后,主设备会发送停止信号。
SDA线路用于传输实际的数据信息,而SCL线路则用于同步通信的时钟信号。当总线空闲时,SDA和SCL线均为高电平。连到总线上的任一器件输出的低电平,都将使总线的信号变低,即各器件的SDA及SCL都是线“与”关系。
在进行数据传送时,IIC总线遵循特定的规则。时钟信号为高电平期间,数据线上的数据必须保持稳定;只有在时钟线上的信号是低电平时,数据线上的电平才允许变化。这种机制确保了数据的稳定性和准确性。
总的来说,IIC信号的基本原理是通过主从模式、两条总线线路以及特定的通信规则来实现集成电路之间的串行通信。这种通信方式简单、高效且灵活,适用于各种应用场景。
02 示波器测量IIC信号原理
示波器测量IIC信号的原理主要是基于IIC信号的时序和波形特征进行捕捉、分析和解码。
首先,IIC是一种串行通信总线,它通过两根线——时钟线SCL和数据线SDA——进行数据的传输。在IIC通信中,主设备负责控制通信的起始和停止,以及时钟信号的产生,而从设备则根据主设备的控制进行数据的发送或接收。
示波器作为一种电子测量仪器,能够捕捉并显示电信号随时间变化的波形。在测量IIC信号时,示波器会连接到IIC总线的SCL和SDA线上,实时捕捉这两根线上的电压变化。
示波器测量IIC信号的关键在于准确捕捉信号的起始、数据位和结束等关键时序点。IIC信号的起始由SCL为高电平、SDA由高变低表示,而结束则由SCL为高电平、SDA由低变高表示。在数据传输过程中,SDA线上的电平变化代表着二进制数据的变化,而SCL线则提供了数据变化的同步时钟。
示波器通过内部的采样和触发机制,可以精确捕捉到这些时序点,并将捕捉到的信号波形显示在屏幕上。此外,现代示波器通常还具备解码功能,能够自动识别IIC信号的格式,并将其解码为可读的数据格式,方便用户进行分析和调试。
需要注意的是,示波器的测量精度和可靠性受到多种因素的影响,包括示波器的带宽、采样率、触发设置等。因此,在进行IIC信号测量时,需要选择合适的示波器,并正确设置其参数,以确保测量结果的准确性和可靠性。
03 解码不正确时应该怎么做?
如下图,使用SDS2074X Plus进行IIC解码时,发现解码后的数据值不正确,这段数据应是00000001,但是机器解析出来是00000011:
相同的数据在逻辑分析仪上解出来是这样的:
问题及解决方案