作者丨鼎陽科技 張一慧
01
IIC信號(hào)概述
IIC（Inter-Integrated Circuit）信號(hào)的基本原理主要涉及集成電路之間的串行通信。IIC通信協(xié)議是一種簡(jiǎn)單且高效的通信接口標(biāo)準(zhǔn)，廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備、傳感器、顯示器等領(lǐng)域。
IIC通信原理的核心在于其主從模式和兩條總線線路：串行數(shù)據(jù)線（SDA）和串行時(shí)鐘線（SCL）。
主設(shè)備負(fù)責(zé)發(fā)送起始和停止信號(hào)，并控制通信的時(shí)序，而從設(shè)備則根據(jù)主設(shè)備的控制來響應(yīng)。在通信開始前，主設(shè)備會(huì)發(fā)送起始信號(hào)，標(biāo)志著通信的開始；通信結(jié)束后，主設(shè)備會(huì)發(fā)送停止信號(hào)。
SDA線路用于傳輸實(shí)際的數(shù)據(jù)信息，而SCL線路則用于同步通信的時(shí)鐘信號(hào)。當(dāng)總線空閑時(shí)，SDA和SCL線均為高電平。連到總線上的任一器件輸出的低電平，都將使總線的信號(hào)變低，即各器件的SDA及SCL都是線“與”關(guān)系。
在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)，IIC總線遵循特定的規(guī)則。時(shí)鐘信號(hào)為高電平期間，數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定；只有在時(shí)鐘線上的信號(hào)是低電平時(shí)，數(shù)據(jù)線上的電平才允許變化。這種機(jī)制確保了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。
總的來說，IIC信號(hào)的基本原理是通過主從模式、兩條總線線路以及特定的通信規(guī)則來實(shí)現(xiàn)集成電路之間的串行通信。這種通信方式簡(jiǎn)單、高效且靈活，適用于各種應(yīng)用場(chǎng)景。
02 示波器測(cè)量IIC信號(hào)原理
示波器測(cè)量IIC信號(hào)的原理主要是基于IIC信號(hào)的時(shí)序和波形特征進(jìn)行捕捉、分析和解碼。
首先，IIC是一種串行通信總線，它通過兩根線——時(shí)鐘線SCL和數(shù)據(jù)線SDA——進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。在IIC通信中，主設(shè)備負(fù)責(zé)控制通信的起始和停止，以及時(shí)鐘信號(hào)的產(chǎn)生，而從設(shè)備則根據(jù)主設(shè)備的控制進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收。
示波器作為一種電子測(cè)量?jī)x器，能夠捕捉并顯示電信號(hào)隨時(shí)間變化的波形。在測(cè)量IIC信號(hào)時(shí)，示波器會(huì)連接到IIC總線的SCL和SDA線上，實(shí)時(shí)捕捉這兩根線上的電壓變化。
示波器測(cè)量IIC信號(hào)的關(guān)鍵在于準(zhǔn)確捕捉信號(hào)的起始、數(shù)據(jù)位和結(jié)束等關(guān)鍵時(shí)序點(diǎn)。IIC信號(hào)的起始由SCL為高電平、SDA由高變低表示，而結(jié)束則由SCL為高電平、SDA由低變高表示。在數(shù)據(jù)傳輸過程中，SDA線上的電平變化代表著二進(jìn)制數(shù)據(jù)的變化，而SCL線則提供了數(shù)據(jù)變化的同步時(shí)鐘。
示波器通過內(nèi)部的采樣和觸發(fā)機(jī)制，可以精確捕捉到這些時(shí)序點(diǎn)，并將捕捉到的信號(hào)波形顯示在屏幕上。此外，現(xiàn)代示波器通常還具備解碼功能，能夠自動(dòng)識(shí)別IIC信號(hào)的格式，并將其解碼為可讀的數(shù)據(jù)格式，方便用戶進(jìn)行分析和調(diào)試。
需要注意的是，示波器的測(cè)量精度和可靠性受到多種因素的影響，包括示波器的帶寬、采樣率、觸發(fā)設(shè)置等。因此，在進(jìn)行IIC信號(hào)測(cè)量時(shí)，需要選擇合適的示波器，并正確設(shè)置其參數(shù)，以確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
03 解碼不正確時(shí)應(yīng)該怎么做？
如下圖，使用SDS2074X Plus進(jìn)行IIC解碼時(shí)，發(fā)現(xiàn)解碼后的數(shù)據(jù)值不正確，這段數(shù)據(jù)應(yīng)是00000001，但是機(jī)器解析出來是00000011：
相同的數(shù)據(jù)在邏輯分析儀上解出來是這樣的：
問題及解決方案
