串行總線技術(shù)全面解析

　　為滿足用戶對特殊串行總線調(diào)試的需求，一些測試儀器廠商推出了具備自定義串行總線觸發(fā)和分析功能的示波器產(chǎn)品，用戶可根據(jù)自己的需要進(jìn)行簡單的設(shè)定就能實(shí)現(xiàn)非通用串行總線的調(diào)試。下文以橫河電機(jī)公司新推出的DLM2000示波器為例，詳細(xì)說明一下此種功能。

　　總線，英文叫作“BUS”，即我們中文的“公共車”，這是非常形象的比如，公共車走的路線是一定的，我們?nèi)魏稳硕伎梢宰曹嚾ピ摋l公共車路線的任意一個(gè)站點(diǎn)。如果把我們?nèi)吮茸魇请娮有盘?hào)，這就是為什么英文叫它為“BUS”而不是“CAR”的真正用意。當(dāng)然，從專業(yè)上來說，總線是一種描述電子信號(hào)傳輸線路的結(jié)構(gòu)形式，是一類信號(hào)線的集合，是子系統(tǒng)間傳輸信息的公共通道。通過總線能使整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)各部件之間的信息進(jìn)行傳輸、交換、共享和邏輯控制等功能。如在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，它是CPU、內(nèi)存、輸入、輸出設(shè)備傳遞信息的公用通道，主機(jī)的各個(gè)部件通過主機(jī)相連接，外部設(shè)備通過相應(yīng)的接口電路再于總線相連接。

　　串行總線的分析功能分為兩個(gè)部分，總線觸發(fā)和總線分析。

　　自定義串行總線的觸發(fā)：

圖表1 自定義串行總線觸發(fā)設(shè)定菜單

　　DLM2000支持標(biāo)準(zhǔn)的CAN/LIN/I2C/SPI/UART總線觸發(fā)，在串行總線觸發(fā)菜單中有一項(xiàng)是用戶定義>（User Define）。進(jìn)入這一項(xiàng)就可以進(jìn)行自定義總線的觸發(fā)設(shè)置。在此菜單中可以進(jìn)行如下設(shè)置：

　　數(shù)據(jù)源（DATA）：指定通道作為數(shù)據(jù)信號(hào)源。

　　激活電平（Active）：指定將高電平或者低電平設(shè)為邏輯1。

　　時(shí)鐘（Clock）：對于通過時(shí)鐘同步的總線，可以進(jìn)行時(shí)鐘的相關(guān)設(shè)置，選擇時(shí)鐘源以及設(shè)定在時(shí)鐘信號(hào)的上升沿或下降沿進(jìn)行采樣。

　　片選（CS）：當(dāng)使用時(shí)鐘同步信號(hào)時(shí)，通過片選信號(hào)來控制數(shù)據(jù)的有效性?？梢栽O(shè)置片選源，以及高電平有效或者低電平有效。

　　鎖存（Latch）：可以指定時(shí)鐘同步采樣的數(shù)據(jù)源碼型與指定碼型進(jìn)行比較的時(shí)間。可以是定鎖存源，以及在鎖存源的上升沿或是下降沿進(jìn)行比較。

　　觸發(fā)條件：可以將數(shù)據(jù)碼型作為觸發(fā)條件使用。當(dāng)采樣得到的數(shù)據(jù)源的碼型與指定碼型一致時(shí)，數(shù)據(jù)碼型觸發(fā)條件成立。

圖表2 自定義串行總線觸發(fā)條件設(shè)定

　　數(shù)據(jù)碼型的長度可以設(shè)為1~128位，并制定按照二進(jìn)制或是十六進(jìn)制來設(shè)定碼型。

　　比特率：當(dāng)沒有同步時(shí)鐘源時(shí)，可以對信號(hào)的比特率進(jìn)行設(shè)定，設(shè)定范圍從1kbps至50Mbps，步進(jìn)值為1kbps。

　　下面是一個(gè)帶時(shí)鐘同步信號(hào)的自定義總線觸發(fā)示例。

　　首先正確設(shè)置時(shí)鐘源 數(shù)據(jù)源、片選信號(hào)和鎖存信號(hào)，再設(shè)置好相應(yīng)的觸發(fā)條件，就可以像通用串行總線一樣進(jìn)行觸發(fā)，捕獲所需要的信號(hào)波形。