示波器UART I2C及SPI简介应用

1.UART

    通用异步收发传输器为UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter的简称。硬件的部分是将数据由串行传输（Serialcommunication）与并列传输(Parallelcommunication)间作传输转换。UART通常用在与其它通讯协议（如EIARS-232）的连结上。

    UART包括了RS232、RS449、RS423、RS422和RS485等接口标准规范和总线标准规范，是对应各种异步串行通信接口标准和总线标准，它规定了通信的电气特性、传输速率、连接特性和接口的机械特性等内容。实际上是属于通信网络中的物理层（zui底层）的概念，与通信协议没有直接关系。其通讯示意图如图2所示。GDS-3000针对UART的测试与解碼示意如图3及图4所示。

图1:UART示意图

图2:数字示波器测试示意图

图3:数字示波器UART解碼示意图

2.SPI

    序列周边接口（SerialPeripheralInterfaceBus，SPI），类似I2C，是一种4线同步序列数据协议，适用于可携式装置平台系统，但使用率较I2C少。序列周边接口一般是4线，有时亦可为3线。所以在示波器的选择上,需要4通道的机种才能完成SPI的测试需求。

    其标准的信号全名如下：

    SCLK-SerialClock串行频率(从控制端输出)

    MOSI-MasterOutputSlaveInput主输出从输入(从控制端输出)

    MISO-MasterInputSlaveOutput主输入,从输出(从被控制端输出)

    SS-SlaveSelect从选择(低准位动作、从控制端输出)

    使用者可透过SPIMaster来控制SPISlave，接线示意图如图8所示，GDS-3000测试示意如图9所示。

图4:SPI控制示意图

图5:数字示波器SPI接线示意图

   数字示波器串行总线译码功能已包含SPI的分析，其分析效果如图6所示。

图6:数字示波器SPI解碼示意图

3.I2C

    I2C(Inter－IntegratedCircuit)总线是由PHILIPS公司于1980年代初期所开发的。原本的目的是为了在电视机内部让处理器CPU芯片与周边芯片更容易连接。zui初广泛地应用于音频和视频设备开发，如今主要应用在服务器管理、温?感测、电压准位转换、EEPROM、一般化IO接口、A/D与D/A转换、语音编码(CODEC)、微控制器中使用。其中包括单个组件状态的通信，管理员可对各个组件进行查询，以管理系统的配置或掌握组件的功能状态，如电源和系统风扇，可随时监控内存、硬盘、网络、系统温度等多个参数以增加了系统的安全性，方便了管理。数据传输率可选择7bit寻址的100kbits/s及高速的10bit寻址的3.4Mbits/s。

    I2C的特点包含﹕

    l半双工总线，只需要两条信号线：串行数据线(SDA)及串行频率线(SCL)

    l总线上每一连结的组件皆有独立有*的地址，复杂系统藉由软件控制寻址功能，而?需要硬件电?进?地址译码动作

    l支援多主控端总线(Multi-MasterBus)

    其示意图如图7所示

图7: I2C 示意图

    而透过GDS-3000串行总线的I2C译码功能，可实时分析I2C信号，其测试示意及解码效果如图6、7所示。

图8:数字示波器I2C接线示意图

图9:数字示波器I2C解碼示意图

结语

    透过数字示波器串行总线的译码与分析功能，使用者可轻易地透过示波器面板的快速键选择UART，I2C及SPI的译码功能。快速的译码及分析功能可快速降低测量的时间。选择50MHz~350MHz*性价比的波形分析与解碼的测量解决方案。