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用便携式示波器进行总线解码
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用便携式示波器进行总线解码

2022-07-28 14:14:56 来源:泰克

【哔哥哔特导读】众所周知,示波器在电子、电力行业中的应用极为广泛,使用场景也是五花八门。传统示波器体型较大,重量也比较重,适合在实验室这种环境中使用,外出时不方便携带。泰克2系列MSO混合信号示波器是一款厚度只有 4CM,重量仅1.8KG,功能齐全的实时触摸屏示波器,外形小巧、便携,感觉就像平板电脑一样。

用便携式示波器进行总线解码

众所周知,示波器在电子、电力行业中的应用极为广泛,使用场景也是五花八门。传统示波器体型较大,重量也比较重,适合在实验室这种环境中使用,外出时不方便携带。泰克2系列MSO混合信号示波器是一款厚度只有 4CM,重量仅1.8KG,功能齐全的实时触摸屏示波器,外形小巧、便携,感觉就像平板电脑一样。无论您的测量挑战要求您前往何处(工作台、教室或者测试现场),都可轻松携带它。

示波器基础

示波器的主要功能是:精确地再现时间和电压幅度的函数波形。用它可以即时地观察电压幅度相对时间的变化情况,从而获得波形的质量信息,如幅度和频率,波形,不同波形的时间和相位的关系……

总线解码

数据通信时,物理线路上传输的信号是由一系列高低电平组成的,这些高低电平携带了我们所需要的信息,在数据接收端,我们需要将这些物理电平按照原始的编码规则进行解析,从而得到实际的物理信号。这个过程叫解码。

泰克2系列MSO混合信号示波器支持I²C、SPI、RS-232/422/485/UART、CAN、CAN FD、LIN 和 SENT多种解码和分析。

I²C解码与分析

I²C 或“I squared C”是指集成电路间总线。它最初是飞利浦公司在 20 世纪 80 年代研制的,为把控制器连接到电视机上的外设芯片提供了一种低成本方式,但之后其已经发展成为嵌入式系统设备之间通信的一项全球标准。它采用简单的两线设计,广泛用于领先芯片制造商生产的各种芯片中。

用便携式示波器进行总线解码

图3:I²C消息结构

I²C 的物理两线接口由双向串行时钟 (SCL) 和数据(SDA) 线组成。I²C 支持总线上多个主从设备,但一次只能激活一个主设备。任何 I²C 设备可以连接到总线上,允许任何主设备与从设备交换信息。每台设备都使用唯一的地址识别,它可以作为发射机或接收机操作,具体取决于设备功能。在开始时,I²C 只使用 7位地址,但随着时间推移,它演变成也支持10位地址。它支持三种位速率:100 kb/s ( 标准模式 )、400 kb/s( 快速模式 ) 和 3.4 Mb/s ( 高速模式 )。最大设备数量取决于400 pf的最大容量,或大约支持20-30台设备。

用便携式示波器进行总线解码

图4:I²C总线实例

泰克将复杂的解码过程简单化到了示波器的操作上,当I²C的信号接入示波器后,我们只需要点击添加一个解码窗口,选择总线类型,设置输入源和门限电压,软件即可自动解码波形;随即可添加解码表,查看或保存解码数据。

用便携式示波器进行总线解码

图5:总线条件

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图6:I²C总线解码

用便携式示波器进行总线解码

图7:解码数据表格

SPI解码与分析

串行外设接口总线 (SPI) 最初是摩托罗拉在 20 世纪80 年代末为其 68000 系列微控制器研制的。由于该总线简单、流行,许多其它制造商也已经采用这一标准。它现在用于嵌入式系统设计常用的各种器件中。SPI 主要用于微控制器和直接外设之间。它通常用于移动电话、PDA 和其它移动设备中,在 CPU、键盘、

显示器和内存芯片之间通信。

SPI 总线是一种主 / 从结构的 4 线串行通信总线。4 个信号是时钟 (SCLK), 主输出 / 从输入 (MOSI), 主输入 /从输出 (MISO) 和从选择 (SS)。在两台设备通信时,一台设备称为“主设备”,另一台设备称为“从设备”。主设备驱动串行时钟。它同时收发数据,因此是一种全双工协议。SPI 使用 SS 线路指明与哪台设备传送数据,而不是总线上的每台设备都有一个唯一的地址。这样,总线上的每台唯一的设备都需要从主设备提供自己的 SS 信号。如果有 3 台从设备,那么主设备有3 条 SS 引线,每条引线都连接到每台从设备上

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图8:常用的SPI配置

SPI也可以串联多台从设备,每台从设备依次进行操作,然后把结果发回主设备

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图9:串联SPI配置

我们可以使用前面板的 Bus 按钮,简单地输入总线基本参数,包括 SCLK, SS, MOSI 和 MISO 位于哪条通道上、门限和极性,来定义一条 SPI 总线

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图10:SPI解码配置界面

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