30秒搞定IIC時序分析
在I2C總線產品的硬件測試中，驗證時序是否滿足標準時經常要對十幾項參數(shù)進行逐一測量，工作繁瑣耗時長。但如果用了這一功能，30s之內即可搞定I2C時序分析軟件。此功能ZDS全系列示波器均可免費升級！
一、I2C總線介紹
I2C總線是PHLIPS公司推出的一種串行總線，是具備多主機系統(tǒng)所需的包括總線裁決和高低速器件同步功能的高性能串行總線。I2C總線用于連接微控制器及其外圍設備。
圖1 I2C器件選擇
物理結構上，I2C總線只有兩根雙向信號線，一根是數(shù)據(jù)線SDA，另一根是時鐘線SCL。
SCL（串行時鐘線）：上升沿將數(shù)據(jù)輸入到每個EEPROM器件中；下降沿驅動EEPROM器件輸出數(shù)據(jù)。
SDA（串行數(shù)據(jù)線）：雙向數(shù)據(jù)線，為OD門，與其它任意數(shù)量的OD與OC門成“線與”關系。
圖2 I2C總線內部結構
I2C總線通過上拉電阻接正電源。當總線空閑時，兩根線均為高電平。連到總線上的任一器件輸出的低電平，都將使總線信號變低，即各器件的SDA及SCL都是線“與”關系。
I2C有三種速率，如下：
普通模式（100kHz）；
快速模式（400kHz）；
高速模式（3.4MHz）。
I2C總線數(shù)據(jù)有效性
I2C總線進行數(shù)據(jù)傳送時，時鐘信號SCL為高電平期間，數(shù)據(jù)線SDA上的數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定，只有在時鐘線SCL上的信號為低電平期間，數(shù)據(jù)線SDA上的高電平或低電平狀態(tài)才允許變化，如圖3所示。
數(shù)據(jù)有效性
二、I2C時序分析軟件
ZDS4000 Plus系列示波器是行業(yè)內*標配I2C時序分析軟件的示波器，該分析軟件適用于所有應用I2C總線產品的硬件測試，特別是批量產品的硬件測試。傳統(tǒng)的測試方法，需要人工定位每一項參數(shù)并單獨卡光標測量，平均測試一組數(shù)據(jù)的時間約為30~60分鐘，不僅效率低，而且容易引入讀數(shù)誤差甚至錯誤。
使用I2C時序分析軟件，它能夠在極短的時間內完成總線信號的DC特性和AC特性分析，并與器件手冊標稱參數(shù)做對比，直接輸出測試結果（Pass/Fail），同時支持報表導出，省去人工錄入數(shù)據(jù)的煩惱，極大的提升測試效率。具體測試界面如下圖4所示。
I2C時序分析界面
三、I2C時序分析測試參數(shù)
I2C時序除了要分析其解碼情況，還需驗證是其否滿足I2C的AC特性標準，I2C時序分析功能測試參數(shù)及手冊標稱如表1所示，包括時鐘頻率、起始信號/數(shù)據(jù)信號建立時間、起始信號/數(shù)據(jù)信號保持時間、時鐘低/高電平時間和總線空閑時間等十幾項測試參數(shù)。
I2C測試項目
四、I2C時序分析實例應用
此次測試選用標配有I2C時序分析軟件的ZDS4054 Plus示波器進行測試。如圖6所示為I2C時序分析參數(shù)設置界面，包含總線設置和參數(shù)設置，根據(jù)測試的標準用戶可自行調節(jié)參數(shù)的數(shù)值。
參數(shù)設置界面
設置完參數(shù)后點擊【返回】可查看到測試分析的結果，。
I2C時序分析
五、I2C時序測試數(shù)據(jù)細節(jié)分析
通過觀察測試表中的測量參數(shù)，若所測量的參數(shù)符合測試標準則通過測試，顯示為“Pass”；
若不符合設定的標準則不通過測試，顯示為“Fail”；
若測試表中顯示“No Test”則表示找不到測試信號，此時可調整示波器水平時基，使示波器的屏幕上盡可能出現(xiàn)幾幀甚至十幾幀的波形，有利于對多點進行測試分析和比較。
在測試表的zui下方將顯示zui終的整體測試效果，若*通過測試則顯示“Pass”，若有一項不通過測試，則為“Fail”。
I2C時序測試結果
測試完成后可對所測試的波形和數(shù)據(jù)進行導出，導出的“網頁報表”文件可使用網頁打開，導出的“CSV”文件可使用Excel打開。
寫在zui后
ZDS全系列示波器均可免費標配I2C時序分析軟件，目前ZDS3000/4000系列示波器固件已經支持，ZDS2000系列示波器固件正在更新中，后續(xù)將免費支持。
