IIC接口—规范硬件信号测试

1.测试指标说明

    IIC总线根据时钟速率的不同分标准模式、快速模式和高速模式三种，测试中需根据实测的结果选择相应的测试指标作为判断的依据。

测试内容主要包括以下两个方面：

    信号完整性：SCL、SDA；

    信号时序：tHD;STA、tSU;STO、tSU;DAT、tHD;DAT、tBUF；

具体指标如下表所示

信号时序参考图

   2.测试方法

2.1 指标1: SCL

（1）测试数据要求：4张图  

（2）测试仪器：

示波器一台、电压探头一个

（3）测试方法：

A. 将示波器设置为DC耦合，全带宽，并调整合适的垂直方向电压幅度，采样率要求5G以上;使用电压探头点测SCL信号输入测试点，在示波器的屏幕上能够观察到10个周期左右的波形；

B. 用示波器 “Measurement”功能测试以下的信号参数：占空比、高电平、低电平、高电平上冲值、低电平下冲、上升时间和下降时间等；若时钟信号有振铃，用Cursor测量出高电平最低电平值和低电平最高电平值；

C. 调整水平Scale，放大显示时钟的上升和下降沿，观察时钟边沿是否有平台或回沟出现，若时钟边沿不单调，记录平台或回沟出现的电平位置；

D.记录测试参数并保存测试波形。

实测波形案例：

2.2 指标2: SDA

（1）测试数据要求：1张图

（2）测试仪器：

示波器一台、电压探头一个

（3）测试方法：

A. 将示波器设置为DC耦合，全带宽，并调整合适的垂直方向电压幅度;使用电压探头点测信号SDA测试点，在示波器的屏幕上能够观察到信号完整波形；

B. 使用示波器 “Measurement”功能测试信号的高电平、低电平，最大值，最小值等参数；

C. 记录测试参数并保存测试波形；

实测波形案例：

2.3 指标3: tHD;STA

（1）测试数据要求：1张图

（2）测试仪器：

示波器一台、电压探头二个

（3）测试方法：

     A. 将示波器设置为DC耦合，全带宽，并调整合适的垂直方向电压幅度，帧同步下降沿或上升沿触发；

     B. 使用两路电压探头分别点测时钟信号SCL和数据信号SDA，通过软件命令读写IIC slave器件的寄存器，捕获完整的连续两个数据的IIC读写波形；

     C. 以时钟SDA的下降沿到SCL的下降沿为边界，用Cursor量取数据IIC总线的起始位的保持时间tHD;STA；

     D. 记录测试参数并保存测试波形；

实测波形案例：

   2.4 指标4: tSU;STO

（1）测试数据要求：1张图

（2）测试仪器：

示波器一台、电压探头二个

（3）测试方法：

     A. 将示波器设置为DC耦合，全带宽，并调整合适的垂直方向电压幅度，帧同步下降沿或上升沿触发；

     B. 使用两路电压探头分别点测时钟信号SCL和数据信号SDA，通过软件命令读写IIC slave器件的寄存器，捕获完整的连续两个数据的IIC读写波形；

     C. 以时钟SCL的上升沿到SDA的上升沿为边界，用Cursor量取数据IIC总线的停止位的建立时间tSU;STO；

     D. 记录测试参数并保存测试波形；

实测波形案例：

   2.5 指标5: tBUF

（1）测试数据要求：1张图

（2）测试仪器：

示波器一台、电压探头二个

（3）测试方法：

     A. 将示波器设置为DC耦合，全带宽，并调整合适的垂直方向电压幅度，帧同步下降沿或上升沿触发；

     B. 使用两路电压探头分别点测时钟信号SCL和数据信号SDA，通过软件命令读写IIC slave器件的寄存器，捕获完整的连续两个数据的IIC读写波形；

C. 以时钟SDA的边沿参考，以起始位和停止位的标志为边界，用Cursor量取IIC总线的空闲时间tBUF;

     D. 记录测试参数并保存测试波形；

实测波形案例：

2.6 指标6: tSU;DAT

（1）测试数据要求：2张图，读写各1张。

（2）测试仪器：

示波器一台、电压探头二个

（3）测试方法：

     A. 将示波器设置为DC耦合，全带宽，并调整合适的垂直方向电压幅度，帧同步下降沿或上升沿触发；

B. 使用两路电压探头分别点测时钟信号SCL和数据信号SDA，通过软件命令读写IIC slave器件的寄存器，捕获完整的连续两个数据的IIC读写波形；

     C. 根据IIC协议帧格式，找出W（写）和R（读）的波形，以时钟SCL的上升沿为参考，读取数据SDA的建立时间tSU;DAT；数据的传输分为读和写两种方式：

读时序的数据建立时间在数据接收侧（一般为主机）测量；

   写时序的数据建立时间在数据输入侧（一般为从机）测量；

    D.记录测试参数并保存测试波形；

实测波形案例：

写时序

读时序

2.7 指标7: tHD;DAT

（1）测试数据要求：2张图，读写各1张

（2）测试仪器：

示波器一台、电压探头二个

（3）测试方法：

     A. 将示波器设置为DC耦合，全带宽，并调整合适的垂直方向电压幅度，帧同步下降沿或上升沿触发；

     B. 使用两路电压探头分别点测时钟信号SCL和数据信号SDA，通过软件命令读写IIC slave器件的寄存器，捕获完整的连续两个数据的IIC读写波形；

     C. 以时钟SCL的下降沿为参考，读取数据SDA的保持时间tHD;DAT；数据的传输分为读和写两种方式：

读时序的数据保持时间在数据接收侧（一般为主机）测量；

写时序的数据保持时间在数据输入侧（一般为从机）测量；

     D. 记录测试参数并保存测试波形；

实测波形案例：

写时序

读时序