采用数字示波器调试嵌入式I2C总线

2012-08-03 14:40:48来源: 电子发烧友

  本文阐述了在实际开发中所遇到的I2C通信问题及使用示波器分析问题和解决问题的方法。

  分析过程中采用了RIGOL公司最新推出的DS6104示波器,其具体特性包括:高达1GHz带宽,足以满足常用标准总线的带宽需求;5GSa/s实时采样率,确保不会遗漏信号细节;每秒18万次的波形捕获率,最大概率捕获感兴趣的信号;标配140M深存储,同时满足总览全局和观察局部的需求;可录制多达18万帧的波形,奇异信号随意回放和分析;提供多种串行触发,RS232、I2C、SPI、CAN、USB等。

  问题探讨

  项目设计中计划采用Cypress 68013A芯片来实现USB器件功能。68013A是Cypress公司出产的一款高速USB器件,该芯片的参考设计是通过I2C总线读取存储在EEPROM中的固件程序来运行的,如图1所示。

图1:Cypress 68013A与EEPROM连接示意图。

  设计中,为进一步减少器件面积、降低功耗,以及便于在后续进行在线升级固件,决定使用DSP来模拟实现EEPROM与68013A之间的通信。同时,通过I2C总线在线下载固件至68013A并运行来完成,如图2所示。

  参考68013A数据手册编程后,却发现在通过DSP模拟EEPROM与68013A通信时无法正确下载固件程序,即DSP怎样通过I2C总线下载固件至68013A?

图2:Cypress 68013A与DSP连接示意图。

  解决方法

  首先,需要确认通信环境无问题,即:总线连接无问题;DSP的I2C通信程序无问题;Cypress 68013A的I2C通信无问题。

  经依次验证后发现以上各项均无问题,那么,只可能是在通信过程中发生了错误。但是,在参考手册中却没有找到关于68013A与EEPROM通信的详细描述。为获取两者间在初始通信阶段的详细数据,使用RIGOL公司的DS6104示波器来捕获初始阶段的通信数据。

  DS6104示波器具有I2C触发及I2C解码套件,为捕获数据需设置如下:设置DS6104示波器触发方式为“I2C”、触发条件为“启动”;设置触发时钟信源、数据信源及合适的触发电平;打开I2C解码并设置解码阈值;设置示波器为单次触发。设置完毕后,通过监测I2C与EEPROM通信即可捕获全部的通信数据头,图3所示为所得解码数据。 

图3:Cypress 68013A与EEPROM I2C初始通信数据。

  通过与读入DSP内存的固件数据(图4)对比可知,图中的“0xC2 0x47 ...”及后续数据才是真正的固件数据。因此,导致DSP模拟EEPROM通信失败的原因是从起始数据至固件数据间的I2C通信(后文将称其为握手通信)。使用DS6104的水平时基微调功能将图中波形展开之后,便可更清楚地看到握手通信过程(图5),其描述如下:读地址“0x50”,无数据返回;读地址“0x51”,返回“0xAD”;写地址“0x51”,写两个字节“0x00”。

[1] [2] [3]

关键字:数字示波器  I2C总线  DS6104

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2012/0803/article_5586.html
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