一種I²C總線信號的通訊調試裝置的製作方法

2023-06-04 05:17:51 2

專利名稱：一種I2C總線信號的通訊調試裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種調試裝置，具體地說，是涉及一種用於i2c總線信號 的通訊調試裝置。
背景技術：
目前的電視機、計算機等電器設備一般都是通過i2c總線進行數據的通訊和控制。在電器設備開發過程中需要對其內部電路進行仿真調試，以檢測電路工作的準確性。目前釆用的I2C總線信號調試方法都是通過購買專門的仿真器連接實現，造成開發成本投入高、風險大等問題。 實用新型內容本實用新型的發明目的在於提供一種i2c總線信號的通訊調試裝置，以替 代現有的專用仿真器來完成i2c總線信號的在線調試工作，進而加快電路板的開發速度，降低其成本投入。為解決上述技術問題，本實用新型採用以下技術方案予以實現一種I2C總線信號的通訊調試裝置，包括該通訊調試裝置並口和與待測電 路的I2C總線端相連接的總線接口，在所述並口的多路輸入輸出管腳中根據信 號流向選取兩對輸入輸出管腳分別作為SCL和SDA的雙向通訊埠 ， 一對連接 所述總線接口的SCL管腳，另一對連接所述總線接口的SDA管腳。其中，在所述並口的兩對輸入輸出管腳與總線接口的四路連線中，至少在 其中一路連線中串聯有反相器。在本實用新型中，所述並口的兩對輸入輸出管腳與總線接口的四路連線中
均串聯有一路反相器；其中，所述並口的兩個輸出管腳各自連接一路反相器的輸入端，兩路反相器的輸出端分別與所述總線接口的SCL和SDA管腳一一對應 連接；所迷總線接口的SCL和SDA管腳同時與另外兩路反相器的輸入端一一對 應連接，所述兩路反相器的輸出端分別與所述並口的兩個輸入管腳對應連接。為了起到簡單加密的作用，在所述並口的兩對輸入輸出管腳與總線接口的 四路連線中，至少在其中一路連線中串聯有兩路反相器。另外，在所述並口的閒置管腳上連接有高壓嵌位保護電路，以防止高壓靜 電幹擾對通訊調試裝置內部電路造成損壞。在所述高壓嵌位保護電路中包含有 直流電源和多路二極體，所述多路二極體的陽極分別與並口的多路閒置管腳一 一對應連接，陰極連接所述的直流電源。在本實用新型中，所述並口為與計算機的並口插座相配套插接的25針並行 插頭，所述的兩對輸入輸出管腳分別是其9、 11、 15、 17腳。進一步地，所述總線接口為通用的四腳插頭，其電源腳連接一開關二極體 的陽極，陰極連接直流電源；地腳接地；兩個數據腳分別為所述的SCL和SDA 總線管腳。為了直觀地顯示總線數據的傳輸過程，在所述的通訊調試裝置中還設置有 數據傳輸指示電路，包括開關電路、指示燈和電源；所述開關電路的選通通路 串聯在所述指示燈與電源連接形成的供電迴路中，所述開關電路的控制端連接 在所述總線接口與並口的連線上。具體來講，所述開關電路採用兩個NPN型三極體實現，所述兩個三極體的 發射極和集電極並聯後串聯在所述指示燈的供電迴路中，所述兩個三極體的基 極分別對應連接在所述總線接口的SCL和SDA管腳與並口的兩個輸入管腳之間 的連線上。本實用新型的通訊調試裝置結構簡單，成本低廉，可代替專用的仿真器實 現外部PC與待測電路板之間的連接通訊，進而完成I2C總線信號的在線仿真調 試。採用此通訊調試裝置可以極大減少電器產品的前期開發成本投入，降低開
發風險，加快開發速度。 附閨說明圖i是本實用新型中i2c總線信號通訊調試裝置的內部電路原理圖。
具體實施方式

以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細地說明。本實用新型的I2C總線信號通訊調試裝置包括總線接口和並口，其中，通過總線接口連接待測電路的rc總線端，通過並口連接外部PC的並行接口，以實現外部PC對待測電路板的在線I2C總線仿真調試。考慮到I2C總線信號在通信過程中，數據是雙向傳輸的，因此，在所述並口的多路輸入輸出管腳中根據信號流向選取兩對輸入輸出管腳分別作為SCL和SDA的雙向通訊埠 ， 一對連 接所述總線接口的SCL管腳，另 一對連接所述總線接口的SDA管腳。為了方便所述通訊調試裝置與外部PC的連接，所述通訊調試裝置上的並口 採用與計算機的並口插座相配套插接的25針並行插頭實現。考慮到計算機的 25針並口的針腳定義為1腳選通(STROBE低電平)；2 9腳數據位 (DATA0 DATA7 ); IO腳:確認(ACKNLG低電平)；11腳:忙(BUSY);12腳 缺紙(PE); 13腳選擇(SLCT); 14腳自動換行(AUTO FEED低電平)；15 腳錯誤觀點(ERROR低電平)；16腳初始化(INIT低電平)；17腳選擇輸 入(SLCT IN低電平)；18~25腳地線(GND )。考慮到並口管腳的數據流向， 本實用新型選擇並口的9、 11、 15、 17腳作為所述的兩對輸入輸出管腳，分別 與總線接口的SCL和SDA管腳對應連接。實施例一，在所述並口插頭的兩對輸入輸出管腳與總線接口的四路連線中， 至少在其中一路連線中串聯有反相器。如

圖1所示，在本實用新型中，並口插 頭12CP的兩對輸入輸出管腳9、 11、 15、 17與總線接口 CN1的四路連線中均串 聯有一路反相器。所述總線接口 CN1可以採用通用的四腳插頭實現，其l腳為
電源腳，連接開關二極體D2的陽極，所述二極體D2的陰極連接直流電源VCC, 組成高壓嵌位電路，避免外界高壓幹擾對通訊調試裝置的內部電路造成損壞；2腳為地腳，接地；3、 4腳為兩個數據腳，分別作為所述的SCL和SDA總線管腳， 與並口插頭12CP相連接。具體來講，所述並口插頭I2CP的兩個輸出管腳9、 17分別與兩路反相器 U1A、 U1B的輸入端對應連4^，通過所述反相器U1A、 U1B對來自外部PC的總線 數據信號和時鐘信號進行取反處理後，通過其輸出端分別與總線接口 CN1的SDA 和SCL管腳4、 3對應連接，完成外部PC到待測電路板的12(:總線通信。同樣 的，所述總線接口 CN1的SDA和SCL管腳4、 3同時與另外兩路反相器U1C、 U1D 的輸入端——對應連接，進行取反處理後，通過其輸出端分別與並口插頭I2CP 的兩個輸入管腳ll、 15對應連接。為了保持總線信號高低電平時序的正確性， 在外部PC和待測電路板的CPU程序中增加有取反程序，對4矣收到的總線信號進 行反相處理，以實現總線數據的準確接收。所述反相器U1A、 U1B、 U1C、 U1D除了反相作用外，還可以起到保護和緩沖 的作用，這樣在相應軟體的控制下，即可實現I'C總線的仿真調試。實施例二，在所述12(;總線信號的通訊調試裝置中，並口插頭I2CP的兩對 輸入輸出管腳9、 11、 15、 17與總線接口 CN1的四路連線中均串聯有兩路反相 器，進行兩次取反處理，這樣通過所述通訊調試裝置輸入輸出的總線數據即可 保持一致，無需在外部PC和待測電路板的CPU控制程序中增加額外的取反程序， 即可實現外部PC與待測電路板之間總線數據的準確收發。實施例三，為了起到簡單加密的作用，在本實用新型的並口插頭I2CP的兩 對輸入輸出管腳9、 11、 15、 17與總線接口 CN1的四路連線中，可以在其中一路連線中串聯兩路反相器，而其餘連線中串聯一路反相器，如圖l所示。圖中， 總線接口 CN1的時鐘SCL管腳3經電阻R10連接反相器U1E的輸入端，經一次反相處理後輸出到與其串聯的反相器U1D的輸入端，經再次反相處理後連接所 述並口插頭I2CP的輸出管腳15;而在其餘總線數據連線中均串聯一路反相器U1A、 U1B或者U1C;相應地，在外部PC的^秦收程序中，對接收到的時鐘信號 SCL不作反相處理，而對接收到的數據信號SDA進行反相處理，即可實現待測 電路板總線信號到外部PC的準確傳輸。而在待測電路板的CPU接收程序中需要 增加時鐘信號SCL和數據信號SDA取反程序，即可實現外部PC的總線信號到待 測電路4反的準確傳輸。另外，為了防止外部高壓靜電幹擾對所述通訊調試電路造成損壞，在本實 用新型的並口插頭I2CP的閒置管腳上連接有高壓嵌位保護電路，如圖1所示， 包括直流電源VCC和多路雙二極體器件D3、 D4、 D5。其中，所述多路雙二極體 器件D3、 D4、 D5中的每一個二極體的陽極分別與並口插頭12CP的多路閒置管 腳——對應連接，在本實用新型中分別連接並口插頭12CP的1、 14、 2、 3、 4、 5腳，陰極連接所述的直流電源VCC，當通過並口插頭I2CP引入的電壓信號高 於VCC+0. 7V時，二才及管導通，將引入的電壓信號嵌位在VCC+0. 7V的電位值上， 從而起到保護通訊調試電路板的目的。進一步地，為了能夠直觀地顯示總線數據的傳輸過程，避免開發人員在總 線數據傳輸的過程中拔插接口，造成數據錯誤，在本實用新型的通訊調試裝置 中還設置有數據傳輸指示電路，如圖l所示，包括開關電路、指示燈D1和直流 電源VCC。所述開關電路的選通通路串聯在所述指示燈Dl與直流電源VCC連接 形成的供電迴路中，所述開關電路的控制端連接在所述總線接口 CN1與並口插 頭I2CP的連線上。具體來講，本實用新型的開關電路採用兩個NPN型三極體Ql、 Q2實現，所 述兩個三極體Ql、 Q2的發射極和集電極並聯後串聯在所述指示燈Dl的供電回 路中，其中，兩個三極體Q1、 Q2的發射極接地，集電極連接指示燈D1的陰極， 指示燈D1的陽極通過分壓電阻R7連接直流電源VCC。所述兩個三極體Q1、 Q2 的基極分別對應連接在所述總線接口 CN1的SCL和SDA管腳3、 4與並口插頭 12CP的兩個輸入管腳15、 ll之間的連線上，並分別經上拉電阻R2、 R4連接直 流電源VCC。當然，所述開關電路也可以採用場效應管或者繼電器等開關元件替代實現， 由於其電路連接關係是本領域技術人員很容易聯想到的，所以，本實用新型在 此不再贅迷。本實用新型的I2C總線信號的通訊調試電蹈4殳計簡單可4亍，降低了"i殳計成 本，提高了工作效率，為系統仿真調試帶來了極大的方便，可以廣泛應用在多 種調試過程中，使得調試過程靈活方便。當然，上述說明並非是對本實用新型的限制，本實用新型也並不僅限於上 述舉例，本技術領域的普通技術人員在本實用新型的實質範圍內所做出的變化、 改型、添加或替換，也應屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1、一種I2C總線信號的通訊調試裝置，其特徵在於包括該通訊調試裝置並口和與待測電路的I2C總線端相連接的總線接口，在所述並口的多路輸入輸出管腳中根據信號流向選取兩對輸入輸出管腳分別作為SCL和SDA的雙向通訊埠，一對連接所述總線接口的SCL管腳，另一對連接所述總線接口的SDA管腳。
2、 根據權利要求l所述的12(:總線信號的通訊調試裝置，其特徵在於在 所述並口的兩對輸入輸出管腳與總線接口的四路連線中，至少在其中 一路連線 中串聯有反相器。
3、 根據權利要求2所述的12(:總線信號的通訊調試裝置，其特徵在於在 所述並口的兩對輸入輸出管腳與總線接口的四路連線中均串聯有一路反相器； 其中，所述並口的兩個輸出管腳各自連接一路反相器的輸入端，兩路反相器的 輸出端分別與所述總線接口的SCL和SDA管腳一一對應連接；所述總線接口的 SCL和SDA管腳同時與另外兩路反相器的輸入端——對應連接，所述兩路反相 器的輸出端分別與所述並口的兩個輸入管腳對應連接。
4、 根據權利要求3所述的rc總線信號的通訊調試裝置，其特徵在於在 所述並口的兩對輸入輸出管腳與總線接口的四路連線中，至少在其中 一路連線 中串聯有兩路反相器。
5、 根據權利要求4所述的12(]總線信號的通訊調試裝置，其特徵在於所 述並口的閒置管腳連接高壓嵌位保護電路。
6、 根據權利要求5所述的12(:總線信號的通訊調試裝置，其特徵在於在 所述高壓嵌位保護電路中包含有直流電源和多路二極體，所述多路二極體的陽 極分別與並口的多路閒置管腳——對應連接，陰極連接所述的直流電源。
7、 根據權利要求1至6中任一項所述的I2C總線信號的通訊調試裝置，其 特徵在於所述並口為與計算機的並口插座相配套插接的25針並行插頭，所述的兩對輸入輸出管腳分別是其9、 11、 15、 17腳。
8、 根據權利要求1至6中任一項所述的I2C總線信號的通訊調試裝置，其 特徵在於所述總線接口為通用的四腳插頭，其電源腳連接一開關二極體的陽 極，陰極連接直流電源；地腳接地；兩個數據腳分別為所述的SCL和SDA管腳。
9、 根據權利要求1至6中任一項所述的I2C總線信號的通訊調試裝置，其 特徵在於在所述的通訊調試裝置中包含有數據傳輸指示電路，包括開關電路、 指示燈和電源；所述開關電路的選通通路串聯在所述指示燈與電源連接形成的 供電迴路中，所述開關電路的控制端連接在所述總線接口與並口的連線上。
10、 根據權利要求9所述的I2C總線信號的通訊調試裝置，其特徵在於 所述開關電路為兩個NPN型三極體，所述兩個三極體的發射極和集電極並聯後 串聯在所述指示燈的供電迴路中，所述兩個三極體的基極分別對應連接在所述 總線接口的SCL和SDA管腳與並口的兩個輸入管腳之間的連線上。
專利摘要本實用新型公開了一種I2C總線信號的通訊調試裝置，包括該通訊調試裝置並口和與待測電路的I2C總線端相連接的總線接口，在所述並口的多路輸入輸出管腳中根據信號流向選取兩對輸入輸出管腳分別作為SCL和SDA的雙向通訊埠，一對連接所述總線接口的SCL管腳，另一對連接所述總線接口的SDA管腳。本實用新型的通訊調試裝置結構簡單，成本低廉，可代替專用的仿真器實現外部PC與待測電路板之間的連接通訊，進而完成I2C總線信號的在線仿真調試。採用此通訊調試裝置可以極大減少電器產品的前期開發成本投入，降低開發風險，加快開發速度。
文檔編號G01R31/28GK201017308SQ20072001912
公開日2008年2月6日 申請日期2007年3月7日 優先權日2007年3月7日
發明者勇 劉, 磊 李, 嘉 楊, 項紅強 申請人:青島海信電器股份有限公司