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  • 1 引言  随着嵌入式系统应用领域的不断扩大,系统复杂性也在不断... 本文这款数字示波器是普源精电(rigol)公司推出的ds1000系列,其设计完全自主完成,贴近国人使用习惯。其用户图形界面(gui)是在visualdsp++
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  • 本文阐述了在实际开发中所遇到的I2C通信问题及使用示波器分析问题和解决问题的方法。
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  • I2C总线是PHLIPS公司上世纪80年代推出的一种两线式串行总线,最初为音频、视频设备所开发,如今则多在各种嵌入式系统中用于连接微控制及其外围设备。
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  • 关键词:数字示波器,I2C总线,Cypress68013A 时间:2014-02-26 10:37:54 来源:ofweek  I2C总线是PHLIPS公司上世纪80年代推出的一种两线式串行总线,最初为音频、视频设备所开发,如今则多在各种嵌入式...


    关键词:数字示波器,I2C总线,Cypress68013A

    时间:2014-02-26 10:37:54      来源:ofweek

      I2C总线是PHLIPS公司上世纪80年代推出的一种两线式串行总线,最初为音频、视频设备所开发,如今则多在各种嵌入式系统中用于连接微控制器及其外围设备。

      I2C总线仅需采用两根通信线(一根为串行数据线“SDA”,一根为串行时钟线“SCL”),而传输速率在高速模式下可达3.4Mbit/s,并且是多主总线。每一个挂接在I2C总线上的I2C器件均可通过唯一的地址进行访问。

      在嵌入式系统开发中应用I2C总线可有效缩减元器件面积、改善抗干扰能力及增强设计的兼容性。当然,在享受其设计便利性的同时,信号的复杂性也将提高系统调试的难度。

      本文阐述了在实际开发中所遇到的I2C通信问题及使用示波器分析问题和解决问题的方法。

      分析过程中采用了RIGOL公司最新推出的DS6104示波器,其具体特性包括:高达1GHz带宽,足以满足常用标准总线的带宽需求;5GSa/s实时采样率,确保不会遗漏信号细节;每秒18万次的波形捕获率,最大概率捕获感兴趣的信号;标配140M深存储,同时满足总览全局和观察局部的需求;可录制多达18万帧的波形,奇异信号随意回放和分析;提供多种串行触发,RS232、I2C、SPI、CAN、USB等。

      问题探讨

      项目设计中计划采用Cypress 68013A芯片来实现USB器件功能。68013A是Cypress公司出产的一款高速USB器件,该芯片的参考设计是通过I2C总线读取存储在EEPROM中的固件程序来运行的,如图1所示。

      

      图2:Cypress 68013A与DSP连接示意图。

      解决方法

      首先,需要确认通信环境无问题,即:总线连接无问题;DSP的I2C通信程序无问题;Cypress 68013A的I2C通信无问题。

      经依次验证后发现以上各项均无问题,那么,只可能是在通信过程中发生了错误。但是,在参考手册中却没有找到关于68013A与EEPROM通信的详细描述。为获取两者间在初始通信阶段的详细数据,使用RIGOL公司的DS6104示波器来捕获初始阶段的通信数据。

      DS6104示波器具有I2C触发及I2C解码套件,为捕获数据需设置如下:设置DS6104示波器触发方式为“I2C”、触发条件为“启动”;设置触发时钟信源、数据信源及合适的触发电平;打开I2C解码并设置解码阈值;设置示波器为单次触发。设置完毕后,通过监测I2C与EEPROM通信即可捕获全部的通信数据头,图3所示为所得解码数据。 

      

      图5:Cypress 68013A与EEPROM I2C通信数据头展开。

      Cypress 68013A支持直接在固件中修改配置字(如图6所示,地址7),从而可在固件下载完毕后配置启动类型。 

      

      图7:Cypress 68013A固件配置字格式。

      同样,在下载固件时可以通过使用DS6104来监测I2C的通信数据,并且可以明显看到时钟频率的变化,如图8所示。

      

      图8:固件配置字为“0x41”时的I2C通信数据频率变化。

      至此,我们通过采用RIGOL推出的DS6104数字示波器,以可视化的方式实现了DSP模拟EEPROM与Cypress 68013A通信和下载固件的功能。同时,在固件下载过程中,我们观测到在固件中配置的I2C通信频率可即时生效。

      在实际项目中,我们还使用I2C作为DSP与68013A间的常规通信通路。显然,在后续调试中,DS6104数字示波器提供的串行总线触发及解码也将成为我们优先选择的调试手段。

      本文小结

      I2C总线在嵌入式系统中得到了广泛应用,在实际开发中不免碰到缺少文档资料的情况,此时,如本文所述采用示波器调试则不失为一种快捷、有效的方法。

      嵌入式系统中应用了越来越多的总线,其开发和调试难度也在相应提高。RIGOL推出的DS6000系列示波器以其领先的指标、创新的技术及提供的多种总线触发及解码套件,可有效降低嵌入式总线调试难度,并极大提高调试效率。

    展开全文
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空空如也

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嵌入式数字示波器