資料介紹
如今的嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)滲透到我們生活的每個(gè)角落,其中包含微處理器、微控制器、DSP、RAM、EPROM、FPGA、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器和I/O電子單元。這些設(shè)備在傳統(tǒng)上一直使用并行總線相互通信及與外部世界通信。然而今天,嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中使用的越來越多的構(gòu)件將用串行總線代替并行總線,這也給嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員帶來了重大挑戰(zhàn)。本文討論了嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員的常用挑戰(zhàn),及怎樣使用示波器中的功能來解決這些挑戰(zhàn)。
在并行結(jié)構(gòu)中,總線的每個(gè)組件都有自己的信號路徑??赡苡?6條地址線、16條數(shù)據(jù)線、一條時(shí)鐘線和各種其它控制信號。通過總線發(fā)送的地址或數(shù)據(jù)值會通過所有并行線路同時(shí)傳送。因此,使用大多數(shù)示波器和邏輯分析儀中的狀態(tài)觸發(fā)或碼型觸發(fā)功能觸發(fā)關(guān)心的事件相對簡便。同時(shí),可以簡便地了解在示波器或邏輯分析儀顯示屏上捕獲的數(shù)據(jù)。例如,使用邏輯分析儀從微控制器中采集時(shí)鐘線、地址線、數(shù)據(jù)線和控制線信號。通過使用狀態(tài)觸發(fā),隔離了要查找的總線。為“解碼”總線上發(fā)生的情況,需要查看每條地址線、數(shù)據(jù)線和控制線的邏輯狀態(tài)。
在串行總線中,所有這些信息都必須以串行方式在相同的少數(shù)或一條導(dǎo)線上發(fā)送。這意味著一個(gè)信號可能包括地址信怠、控制信息、數(shù)據(jù)信息和時(shí)鐘信息。這條消息包含幀頭、標(biāo)識符(地址)、數(shù)據(jù)長度代碼、數(shù)據(jù)、CRC和幀尾及少量其它控制位。時(shí)鐘嵌入在數(shù)據(jù)中,使用填充位保證接收設(shè)備擁有數(shù)量充足的邊沿鎖定時(shí)鐘,這使情況變得進(jìn)一步復(fù)雜化。即使是經(jīng)過訓(xùn)練的眼睛,也很難迅速了解這一消息的內(nèi)容?,F(xiàn)在想象一下這是一條有問題的消息,一天只發(fā)生一次,您需要觸發(fā)采集這條消息。傳統(tǒng)示波器和邏輯分析儀不能有效處理這類信號。
即使是比較簡單的串行標(biāo)準(zhǔn),如I2C,與并行協(xié)議相比,觀察總線上傳輸?shù)膬?nèi)容仍要明顯困難得多?,F(xiàn)在有一種更好的方式,測試嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中使用的最常用的低速串行標(biāo)準(zhǔn)。
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