通用異步收發(fā)器通常也被簡稱為——UART,是總線類型中的一種,也是設備之間進行異步通信的關鍵模塊,主要用途是將要傳輸?shù)馁Y料在串行通信與并行通信之間加以轉換。作為把并行輸入信號轉成串行輸出信號的芯片,UART通常被集成于其他通訊接口的連結上。一般包含有RS-232和RS-485通信協(xié)議,但RS-232通信協(xié)議是由電子工業(yè)協(xié)會(Electronic Industries Association,EIA) 所制定的異步傳輸標準接口。其被大量應用在計算機串行接口外設連接中。
連接電纜和機械、電氣特性、信號功能或是傳送過程,在儀器儀表設備上也是經(jīng)常使用的通訊接口之一,于此,串口通信協(xié)議對于獲取遠程采集設備的數(shù)據(jù)測試項目也同樣適用,在所有電子行業(yè)的通信大多數(shù)都需要調試測試RS-232。串行通信中,線路空閑時是低。一個數(shù)據(jù)的開始RS-232線路為高電平,結束時RS-232為低電平。數(shù)據(jù)遵循著從低位向高位一位一位的傳輸。
串行外設接口(Serial Peripheral Interface)也可簡稱為SPI,是一種高速的、全雙工、同步的通信總線, 其通信是以主從方式工作,此類模式一般具備一個主設備與一個及多個從設備,至少應要4根線,實際操作中3根也行(在此要注意是單向傳輸時才可以)。同樣是所有基于SPI的設備共有的,它們是MISO(主設備數(shù)據(jù)輸入,從設備數(shù)據(jù)輸出)、MOSI(主設備數(shù)據(jù)輸出,從設備數(shù)據(jù)輸入)、SCLK(時鐘信號,由主設備產(chǎn)生)、CS(從設備使能信號,由主設備控制)。如下圖所示:
I2C協(xié)議總線是由PHILIPS公司開發(fā)的兩線式串行總線,其作用是連接微控制器及其外圍設備,優(yōu)點例如:接口線少、控制簡單、器件封裝形式小、通信速率較高等。I2C只要求兩條雙向線路:串行數(shù)據(jù)線SDA(Serial Data)以及串行時鐘線SCL(Serial Clock)
上述所說的三種協(xié)議是使用頻率高且市面上經(jīng)常見的通信協(xié)議,在工程師調試這些串口通訊時,常常會發(fā)生下發(fā)地址指令正確性、數(shù)據(jù)一致性和通訊數(shù)據(jù)狀態(tài)異常等多種問題,碰到這些問題該怎樣解決、快速的去調試這些通信協(xié)議呢?優(yōu)利德推出全新工業(yè)測試儀器(MSO3000I系列、UPO3000I系列)標配多種協(xié)議解碼,解析結果精準,事件列表功能能夠更清晰、可以更加直觀的查看數(shù)據(jù)狀態(tài)、快速找到上述問題所在,進而縮短開發(fā)時間。
說了這么多,一起來做個小實驗吧!利用優(yōu)利德的測試儀器分別對上面所說的三種協(xié)議進行測試,看看這些問題如何解決吧。
以上三種協(xié)議解碼借助優(yōu)利德協(xié)議解碼測試板UT-M13進行測試,UT-M13包含豐富協(xié)議解碼RS-232/USB/SPI/RS422/I2C/I2S等,采用線性穩(wěn)壓直流電源為板子供電,示波器進行解碼測試。
1.首先把探頭連接好信號然后在調節(jié)觸發(fā)設置將信號捕捉到并穩(wěn)定觸發(fā)。
2.打開協(xié)議解碼選擇RS-232,并設置極性為正極性,波特率為1250000,之后再打開總線解碼,解碼選擇RS-232,顯示格式為ASCII,調節(jié)相關的設置后就能夠清晰的看到解碼后的結果。
3.打開事件列表功能、設置顯示格式為十六進制就可清楚的觀察到傳輸?shù)臄?shù)據(jù)等信息,方便查看數(shù)據(jù)的狀態(tài)。
1.把示波器三組通道分別連接SPI協(xié)議解碼的CS/MOSI/SCLK三組信號,捕捉到信號,調節(jié)觸發(fā)將信號穩(wěn)定觸發(fā),調節(jié)三組信號的位置有利于解碼觀察。
2.打開示波器解碼功能選擇SPI協(xié)議解碼,設置所對應的源和所連接的通道要對應,按照實際的編碼的信號特性來設置示波器對應的解碼CS/SCLK/MOSI/MISO信號以及位序等相關設置,之后就能夠得到解碼后的結果。
3.打開事件列表功能、設置顯示格式為十六進制就能夠清晰的看到傳輸?shù)臄?shù)據(jù)等信息,便于查看數(shù)據(jù)的狀態(tài)。
1.將示波器探頭接入I2C信號中,調節(jié)觸發(fā)將信號穩(wěn)定觸發(fā)后調節(jié)信號位置會更方便解碼結果的觀察。
2.打開示波器中協(xié)議解碼功能選擇I2C協(xié)議解碼,將對應的時鐘源與數(shù)據(jù)源選擇好相應的通道后,設置地址模式及數(shù)據(jù)所在的地址,將結果使用ASCII碼格式顯示就能夠清晰的觀察到解碼的結果。
3.打開事件列表功能、設置顯示格式為十六進制就可清晰的看到傳輸?shù)臄?shù)據(jù)等信息,便于查看數(shù)據(jù)的狀態(tài)。