作者丨鼎陽科技 張一慧

01

IIC信號概述

IIC（Inter-Integrated Circuit）信號的基本原理主要涉及集成電路之間的串行通信。IIC通信協(xié)議是一種簡單且高效的通信接口標準，廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備、傳感器、顯示器等領(lǐng)域。

IIC通信原理的核心在于其主從模式和兩條總線線路：串行數(shù)據(jù)線（SDA）和串行時鐘線（SCL）。

主設(shè)備負責發(fā)送起始和停止信號，并控制通信的時序，而從設(shè)備則根據(jù)主設(shè)備的控制來響應(yīng)。在通信開始前，主設(shè)備會發(fā)送起始信號，標志著通信的開始；通信結(jié)束后，主設(shè)備會發(fā)送停止信號。

SDA線路用于傳輸實際的數(shù)據(jù)信息，而SCL線路則用于同步通信的時鐘信號。當總線空閑時，SDA和SCL線均為高電平。連到總線上的任一器件輸出的低電平，都將使總線的信號變低，即各器件的SDA及SCL都是線“與”關(guān)系。

在進行數(shù)據(jù)傳送時，IIC總線遵循特定的規(guī)則。時鐘信號為高電平期間，數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定；只有在時鐘線上的信號是低電平時，數(shù)據(jù)線上的電平才允許變化。這種機制確保了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和準確性。

總的來說，IIC信號的基本原理是通過主從模式、兩條總線線路以及特定的通信規(guī)則來實現(xiàn)集成電路之間的串行通信。這種通信方式簡單、高效且靈活，適用于各種應(yīng)用場景。

02  示波器測量IIC信號原理

示波器測量IIC信號的原理主要是基于IIC信號的時序和波形特征進行捕捉、分析和解碼。

首先，IIC是一種串行通信總線，它通過兩根線——時鐘線SCL和數(shù)據(jù)線SDA——進行數(shù)據(jù)的傳輸。在IIC通信中，主設(shè)備負責控制通信的起始和停止，以及時鐘信號的產(chǎn)生，而從設(shè)備則根據(jù)主設(shè)備的控制進行數(shù)據(jù)的發(fā)送或接收。

示波器作為一種電子測量儀器，能夠捕捉并顯示電信號隨時間變化的波形。在測量IIC信號時，示波器會連接到IIC總線的SCL和SDA線上，實時捕捉這兩根線上的電壓變化。

示波器測量IIC信號的關(guān)鍵在于準確捕捉信號的起始、數(shù)據(jù)位和結(jié)束等關(guān)鍵時序點。IIC信號的起始由SCL為高電平、SDA由高變低表示，而結(jié)束則由SCL為高電平、SDA由低變高表示。在數(shù)據(jù)傳輸過程中，SDA線上的電平變化代表著二進制數(shù)據(jù)的變化，而SCL線則提供了數(shù)據(jù)變化的同步時鐘。

示波器通過內(nèi)部的采樣和觸發(fā)機制，可以精確捕捉到這些時序點，并將捕捉到的信號波形顯示在屏幕上。此外，現(xiàn)代示波器通常還具備解碼功能，能夠自動識別IIC信號的格式，并將其解碼為可讀的數(shù)據(jù)格式，方便用戶進行分析和調(diào)試。

需要注意的是，示波器的測量精度和可靠性受到多種因素的影響，包括示波器的帶寬、采樣率、觸發(fā)設(shè)置等。因此，在進行IIC信號測量時，需要選擇合適的示波器，并正確設(shè)置其參數(shù)，以確保測量結(jié)果的準確性和可靠性。

03 解碼不正確時應(yīng)該怎么做？

如下圖，使用SDS2074X Plus進行IIC解碼時，發(fā)現(xiàn)解碼后的數(shù)據(jù)值不正確，這段數(shù)據(jù)應(yīng)是00000001，但是機器解析出來是00000011：

相同的數(shù)據(jù)在邏輯分析儀上解出來是這樣的：

問題及解決方案