通用異步收發(fā)器通常也被簡(jiǎn)稱為——UART,是總線類型中的一種,也是設(shè)備之間進(jìn)行異步通信的關(guān)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(zhuǎn)換。作為把并行輸入信號(hào)轉(zhuǎn)成串行輸出信號(hào)的芯片,UART通常被集成于其他通訊接口的連結(jié)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(huì)(Electronic Industries Association,EIA) 所制定的異步傳輸標(biāo)準(zhǔn)接口。其被大量應(yīng)用在計(jì)算機(jī)串行接口外設(shè)連接中。
連接電纜和機(jī)械、電氣特性、信號(hào)功能或是傳送過(guò)程,在儀器儀表設(shè)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(duì)于獲取遠(yuǎn)程采集設(shè)備的數(shù)據(jù)測(cè)試項(xiàng)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(diào)試測(cè)試RS-232。串行通信中,線路空閑時(shí)是低。一個(gè)數(shù)據(jù)的開始RS-232線路為高電平,結(jié)束時(shí)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(shè)接口(Serial Peripheral Interface)也可簡(jiǎn)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(gè)主設(shè)備與一個(gè)及多個(gè)從設(shè)備,至少應(yīng)要4根線,實(shí)際操作中3根也行(在此要注意是單向傳輸時(shí)才可以)。同樣是所有基于SPI的設(shè)備共有的,它們是MISO(主設(shè)備數(shù)據(jù)輸入,從設(shè)備數(shù)據(jù)輸出)、MOSI(主設(shè)備數(shù)據(jù)輸出,從設(shè)備數(shù)據(jù)輸入)、SCLK(時(shí)鐘信號(hào),由主設(shè)備產(chǎn)生)、CS(從設(shè)備使能信號(hào),由主設(shè)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(shè)備,優(yōu)點(diǎn)例如:接口線少、控制簡(jiǎn)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(shí)鐘線SCL(Serial Clock)
上述所說(shuō)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(diào)試這些串口通訊時(shí),常常會(huì)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(wèn)題,碰到這些問(wèn)題該怎樣解決、快速的去調(diào)試這些通信協(xié)議呢??jī)?yōu)利德推出全新工業(yè)測(cè)試儀器(MSO3000I系列、UPO3000I系列)標(biāo)配多種協(xié)議解碼,解析結(jié)果精準(zhǔn),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(wèn)題所在,進(jìn)而縮短開發(fā)時(shí)間。
說(shuō)了這么多,一起來(lái)做個(gè)小實(shí)驗(yàn)吧!利用優(yōu)利德的測(cè)試儀器分別對(duì)上面所說(shuō)的三種協(xié)議進(jìn)行測(cè)試,看看這些問(wèn)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(cè)試板UT-M13進(jìn)行測(cè)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(jìn)行解碼測(cè)試。
1.首先把探頭連接好信號(hào)然后在調(diào)節(jié)觸發(fā)設(shè)置將信號(hào)捕捉到并穩(wěn)定觸發(fā)。
2.打開協(xié)議解碼選擇RS-232,并設(shè)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(diào)節(jié)相關(guān)的設(shè)置后就能夠清晰的看到解碼后的結(jié)果。
3.打開事件列表功能、設(shè)置顯示格式為十六進(jìn)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(hào),捕捉到信號(hào),調(diào)節(jié)觸發(fā)將信號(hào)穩(wěn)定觸發(fā),調(diào)節(jié)三組信號(hào)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(shè)置所對(duì)應(yīng)的源和所連接的通道要對(duì)應(yīng),按照實(shí)際的編碼的信號(hào)特性來(lái)設(shè)置示波器對(duì)應(yīng)的解碼CS/SCLK/MOSI/MISO信號(hào)以及位序等相關(guān)設(shè)置,之后就能夠得到解碼后的結(jié)果。
3.打開事件列表功能、設(shè)置顯示格式為十六進(jìn)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(hào)中,調(diào)節(jié)觸發(fā)將信號(hào)穩(wěn)定觸發(fā)后調(diào)節(jié)信號(hào)位置會(huì)更方便解碼結(jié)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(duì)應(yīng)的時(shí)鐘源與數(shù)據(jù)源選擇好相應(yīng)的通道后,設(shè)置地址模式及數(shù)據(jù)所在的地址,將結(jié)果使用ASCII碼格式顯示就能夠清晰的觀察到解碼的結(jié)果。
3.打開事件列表功能、設(shè)置顯示格式為十六進(jìn)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)。