示波器和I2C时序波形图的关系分析

I2C简介

I2C总线只需要两条线，一条SDA数据线，一条SCL时钟线；根据这两条线的高低电平、上升沿、下降沿就可以实现主机与I2C设备的通讯

I2C与示波器

对于I2C总线的数据，我们要用到示波器，这样我们才能抓取到信号，而且必须同时采集SDA和SCL的数据；该如何抓取呢？我这边的方式是将示波器调成边下降沿触发模式（因为开始信号是SDA下降沿），并且设置成单次模式（这样抓取完一次就会stop，便于我们数据分析）

I2C时序波形图

12C要求要有一个主设备，负责发起清求和控制时钟：其它为从设备，通过设备ID地址来识别并响应主设备请求。主从设备要轮流控制SDA。一开始我没搞明白这一 ~点，直接加了写12C数据代码，然后用尔波器在SDA和SCL脚测量，却只能找到些凌乱的波形，没有预期的效果。后来把从设备按上，两边写好代码，互相有了响应，这才在示波器1：看到波形。

实例

这里我找了一个主设备往从设备写数据的例子，代码如下：

char buf［128］;

int len;

strcpy（buf，“。.huz_hello_i2c/n”）;

len=strlen（buf）;

//deviceid： 0x3c

write_i2c（0x3c， buf ， len）;

接收端的代码比较简单，就不贴了

将示波器的X和Y分别接到SDA和SCL，得到波形并分析如图：

从图中可知时序如下：

由主机发起，在SCL为高电平时，SDA由高到低切变，形成开始信号；

接着是7位地址和一位读写标志，这里7位地址为0111100，即0x3c，正是我们代码中设置的地址ID；最后一位为0表示写操作；

接着在下一个时钟，主机以高电平状态释放SDA，这时从机响应，将SDA拉低了；

接着是两个8位数据00101110与响应，即0x2E，正是“。”号的ASCII码，符合预期输出；

还有其它数据和最后的停止位，图中被截掉了。

从图中可知，纵向一格是200mV，则SDA和SCL的电平大概就是350mV；由于信号笔上设置了信号x10，因此实际电平应该大概是3.5V（理论上应该是3.3V）。横向一格是25us，10个时钟周期大概用了4格，即4x25us=100us，平均每个时钟周期是10us，可算出传输频率为1/10us=100，000/s，即100k bps。