逻辑分析仪为I2C信号测量提供完整方案

　　I2C 汇流排在电子产品中，很常见的一种汇流排，它的好处就是只需要两条线，就可以并联很多 IC 进行控制。但因为多装置（Device） 及开路集极（Open drain）的架构，常使I2C 汇流排除错工作变得困难。 本文将提出一些实际的应用案例，并使用逻辑分析仪（Logic Analyzer）之各项功能，来协助排除问题。

　　使用转态储存进行长时间资料纪录

　　在 I2C汇流排讯号发生异常时，常无法明确的知道是哪个装置出错。因此，无法用设定触发的方式来做问题点的定位。使用者多半会考虑先把所有的波形都撷取回来再慢慢分析。但逻辑分析仪基本是以采样的方式撷取讯号，不管讯号有没有改变，都会随着采样撷取动作的进行，而不断地消耗记忆体。而转态储存（Transitional Storage）功能是一种波形资料的储存模式，只在波形转态（Transition）的时候才将波形资料储存起来，这样当资料不转态时，逻辑分析仪就可以持续的等候且不存任何资料到记忆体内。相对于每个采样点都存一次资料的作法，转态储存将可以记下更多的资料。由于I2C 的传输速度如下表一，整体来看速度都不会很快。 因此会非常地适合使用转态储存，来拉长可储存的时间。

　　利用I2C触发来定位问题点

　　举例来说，电路板上I2C 汇流排连接了装置 A 与装置 B，但在长时间烧机测试（Burn-In Test）的过程中，I2C 汇流排发生错误的问题。已知的现象是当发生错误时，I2C 汇流排上会出现无效的位址（Address），并且烧机的过程中会出现数次。 如何能利用逻辑分析仪来做做问题厘清？ 这样的问题，若想把所有的波形资料都抓下来，其实是有困难的。 因为出现问题的时间点及次数都很不一定，且长达好几天的烧机测试也使得把所有的资料都 Log 下来显得不切实际，又必须在大量的资料中寻找问题点。也是相当费时费力的工作。

　　因此，可采用逻辑分析仪中的I2C 触发功能来进行定位。首先，先把装置 A（Addr:12h） 与装置 B （Addr:34h）的有效位址输入。 然后让逻辑分析仪找出不符合上述两个条件的地址。实际设定如图一所示。

　　然后再搭配逻辑分析仪撷取波形后自动储存功能，就很在烧机的过程中，每次触发成功就存档，之后再检视存档波形之触发点即可。善用I2C 触发功能可以快速的协助波形定位，会比资料抓得多来的有意义很多。同样的，善用整个使用I2C 参数来做为触发条件，例如地址符合或资料符合或多阶式的触发来指定更精准的触发，这些都是单纯使用边缘触发（Edge Trigger）所无法做到的功能。

　　I2C 触发检查时间违反（Timing violation）的问题点

　　I2C 汇流排会规范 SCL与 SDA 必须按规定时间送出，不然整个汇流排的行为将会发生错误，导致通讯失败。有时候实际波形的时间已经超出规格，但却无法在开发及验证被挑出来，因为有时候时间误差都不大，使得产品仍可正常使用。 但常常问题会流到量产时才爆发出来，造成量产不良率攀升。甚至到使用者手上才出现问题。这都是产品开发所不乐于见到的结果。

　　以图二所示，可启用逻辑分析仪之时间违反检查当作触发条件，设定所需检查的时间值，再让逻辑分析仪协助挑出时间违反的地方。逻辑分析仪系统采用 200MHz 采样率来进行采样。 因此，可检查之最小时间宽度为 5ns。这样，就可以辅助使用者，利用触发来做时间违反检查。非常适合于烧机测试时，用这个方式检测I2C 汇流排的讯号时间。