IC2总线测试的需求

产品简介
 

I2C测试@图文：工程师对I2C总线测试和分析的需求主要涵盖以下三个方面：

1. I2C测试@图文：了解总线正在发生什么

软件工程师设计了I2C主控设备法术的消息内容，但硬件工程师需要确定消息是不是被准确无误的传送到物理线路上，需要了解总线上真正在发生什么。传统的使用示波器的方式是先用探头把信号捕获下来，然后根据电平特点转换成1或0，然后再去对比I2C协议，将其还原成有意义的消息帧。这种方式费时费力，对工程师的业务能力要求很高，而且仪器使用效率低。工程师需要仪器能提供种自动化的方式，直接将采集到的波形翻译成容易识别的内容，再根据不用类别工程师的需求，以不同的方式动态显示在仪器屏幕上。比如硬件工程师可能希望以二进制的方式查看I2C消息内容，底层驱动工程师希望以16进制方式分析波形，而应用软件工程师则希望以ASCII文本的方式去了解总线上世纪运行的数据内容。

2. I2C测试@图文：调试总线上有故障的节点

I2C是由多个节点组成的总线网络，每个节点都用唯的地址符加以识别。主控设备发出的消息会被总线上所有节点接收到，但只有目标地址和本节点匹配的消息才会被该节点送入上层软件接口处理，因此当某个特点的节点出了故障，或我们仅对该节点收发的数据感兴趣时，我们希望仅观测到目标地址为该节点的I2C消息帧，而忽略其他地址节点的消息。

工程师可能还面临这样种情况：我不清楚I2C总线上有无故障节点，或不清楚是哪个节点收发数据有误，但我希望旦总线上有出错状态时，我能立即定位到故障来源。

3. I2C测试@图文：分析EEPROM内存单元的有效性

EEPROM是在各类系统单板上广泛使用的存储器件，主要作用是存储系统上电时需要导入的消息，比如主内存地址、容量、模式，CPU初始化状态等，EEPROM器件般都采用I2C总线与CPU建立通信传递数据。当读写EEPROM配置信息出错的情况下，我们就不仅仅需要知道是哪片EEPROM出问题，更有意义的是要深入到器件内部，定位具体是哪个地址单元出了问题，是读数据过程中有问题还是写数据过程中有问题。

 I2C测试时序除了要分析其解码情况，还需验证是其否满足I2C的AC特性标准，I2C时序分析功能测试参数及手册标称如表1所示，包括时钟频率、起始信号/数据信号建立时间、起始信号/数据信号保持时间、时钟低/高电平时间和总线空闲时间等十几项测试参数。

表1 I2C总线器件SDA和SCL总线线路的特性

　　下图5中黄色部分为测试项目所对应的测试具体位置。

图5：I2C测试项目

　　4、I2C测试@图文：I2C时序分析实例应用

　　此次测试选用标配有I2C时序分析软件的ZDS4054 Plus示波器进行测试。如图6所示为I2C时序分析参数设置界面，包含总线设置和参数设置，根据测试的标准用户可自行调节参数的数值。

图 6 参数设置界面

　　l 总线电平：即输入电压Vcc，般的I2C输入电压为3.30V，若为其他输入电压值也可通过旋钮A对其进行调节。总线电平Vcc的调节将会影响VIL和VIH 的值，Vcc与VIL 、VIH存在如表2所示的关系。

　　l 输入的高电平/低电平电压（VIH 、VIL）：两者输入的值由Vcc决定，满足表2所示的关系，也可以通过旋钮A对其进行调节，它们值的变化将不会影响Vcc值的变化。

　　图 7 I2C时序分析

　　5、I2C测试@图文：I2C时序测试数据细节分析

　　如图8所示：

　　l 通过观察测试表中的测量参数，若所测量的参数符合测试标准则通过测试，显示为“Pass”；

　　l 若不符合设定的标准则不通过测试，显示为“Fail”；

　　l 若测试表中显示“No Test”则表示找不到测试信号，此时可调整示波器水平时基，使示波器的屏幕上尽可能出现几帧甚至十几帧的波形，有利于对多点进行测试分析和比较。

　　在测试表的*下方将显示*终的整体测试效果，若完全通过测试则显示“Pass”，若有项不通过测试，则为“Fail”。

　　图 8 I2C时序测试结果

　　l 在测试列表中旋转旋钮B可查看测试表中的参数测试结果，需要查看某项参数测试细节可通过旋钮B选中后短按旋钮B，此时屏幕中的缩放窗口将跳转至所选数据的测试部位，如图9所示。（I2C测试）

　　图9 数据分析

　　测试完成后可对所测试的波形和数据进行导出，导出的“网页报表”文件可使用网页打开，导出的“CSV”文件可使用Excel打开。
 

 

     电路板测试服务主要是单板的SI信号完整性测试、PI电源完整性测试、和各种接口一致性测试服务。

① SI信号完整性测试，主要内容是电源上电时序、复位、时钟、I2C、SPI、Flash、DDR、JTAG接口、CPLD接口测试、URAT测试、网口测试、USB2.0/USB3.0测试、MIPI测试、HDMI测试、及板卡上其它芯片接口的信号测试。

② PI电源完整性测试，主要内容是电源的电压值（精度）、电源噪声/纹波、电压上下波形、测量缓启动电路参数、电源电流和冲击电流、电源告警信号、冗余电源的均流参数。

③ 接口一致性测试，主要有以太网、USB2.0、USB3.0、MIPI、HDMI、SATA、Display Port、PCIE。






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