CN201017308Y - 一种i2c总线信号的通讯调试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种I²C总线信号的通讯调试装置，包括该通讯调试装置并口和与待测电路的I²C总线端相连接的总线接口，在所述并口的多路输入输出管脚中根据信号流向选取两对输入输出管脚分别作为SCL和SDA的双向通讯端口，一对连接所述总线接口的SCL管脚，另一对连接所述总线接口的SDA管脚。本实用新型的通讯调试装置结构简单，成本低廉，可代替专用的仿真器实现外部PC与待测电路板之间的连接通讯，进而完成I²C总线信号的在线仿真调试。采用此通讯调试装置可以极大减少电器产品的前期开发成本投入，降低开发风险，加快开发速度。

Description

一种I2C总线信号的通讯调试装置

技术领域

本实用新型涉及一种调试装置，具体地说，是涉及一种用于I²C总线信号的通讯调试装置。

背景技术

目前的电视机、计算机等电器设备一般都是通过I²C总线进行数据的通讯和控制。在电器设备开发过程中需要对其内部电路进行仿真调试，以检测电路工作的准确性。目前采用的I²C总线信号调试方法都是通过购买专门的仿真器连接实现，造成开发成本投入高、风险大等问题。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于提供一种I²C总线信号的通讯调试装置，以替代现有的专用仿真器来完成I²C总线信号的在线调试工作，进而加快电路板的开发速度，降低其成本投入。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种I²C总线信号的通讯调试装置，包括该通讯调试装置并口和与待测电路的I²C总线端相连接的总线接口，在所述并口的多路输入输出管脚中根据信号流向选取两对输入输出管脚分别作为SCL和SDA的双向通讯端口，一对连接所述总线接口的SCL管脚，另一对连接所述总线接口的SDA管脚。

其中，在所述并口的两对输入输出管脚与总线接口的四路连线中，至少在其中一路连线中串联有反相器。

在本实用新型中，所述并口的两对输入输出管脚与总线接口的四路连线中均串联有一路反相器；其中，所述并口的两个输出管脚各自连接一路反相器的输入端，两路反相器的输出端分别与所述总线接口的SCL和SDA管脚一一对应连接；所述总线接口的SCL和SDA管脚同时与另外两路反相器的输入端一一对应连接，所述两路反相器的输出端分别与所述并口的两个输入管脚对应连接。

为了起到简单加密的作用，在所述并口的两对输入输出管脚与总线接口的四路连线中，至少在其中一路连线中串联有两路反相器。

另外，在所述并口的闲置管脚上连接有高压嵌位保护电路，以防止高压静电干扰对通讯调试装置内部电路造成损坏。在所述高压嵌位保护电路中包含有直流电源和多路二极管，所述多路二极管的阳极分别与并口的多路闲置管脚一一对应连接，阴极连接所述的直流电源。

在本实用新型中，所述并口为与计算机的并口插座相配套插接的25针并行插头，所述的两对输入输出管脚分别是其9、11、15、17脚。

进一步地，所述总线接口为通用的四脚插头，其电源脚连接一开关二极管的阳极，阴极连接直流电源；地脚接地；两个数据脚分别为所述的SCL和SDA总线管脚。

为了直观地显示总线数据的传输过程，在所述的通讯调试装置中还设置有数据传输指示电路，包括开关电路、指示灯和电源；所述开关电路的选通通路串联在所述指示灯与电源连接形成的供电回路中，所述开关电路的控制端连接在所述总线接口与并口的连线上。

具体来讲，所述开关电路采用两个NPN型三极管实现，所述两个三极管的发射极和集电极并联后串联在所述指示灯的供电回路中，所述两个三极管的基极分别对应连接在所述总线接口的SCL和SDA管脚与并口的两个输入管脚之间的连线上。

本实用新型的通讯调试装置结构简单，成本低廉，可代替专用的仿真器实现外部PC与待测电路板之间的连接通讯，进而完成I²C总线信号的在线仿真调试。采用此通讯调试装置可以极大减少电器产品的前期开发成本投入，降低开发风险，加快开发速度。

附图说明

图1是本实用新型中I²C总线信号通讯调试装置的内部电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细地说明。

本实用新型的I²C总线信号通讯调试装置包括总线接口和并口，其中，通过总线接口连接待测电路的I²C总线端，通过并口连接外部PC的并行接口，以实现外部PC对待测电路板的在线I²C总线仿真调试。考虑到I²C总线信号在通信过程中，数据是双向传输的，因此，在所述并口的多路输入输出管脚中根据信号流向选取两对输入输出管脚分别作为SCL和SDA的双向通讯端口，一对连接所述总线接口的SCL管脚，另一对连接所述总线接口的SDA管脚。

为了方便所述通讯调试装置与外部PC的连接，所述通讯调试装置上的并口采用与计算机的并口插座相配套插接的25针并行插头实现。考虑到计算机的25针并口的针脚定义为：1脚：选通(STROBE低电平)；2～9脚：数据位(DATA0～DATA7)；10脚：确认(ACKNLG低电平)；11脚：忙(BUSY)；12脚：缺纸(PE)；13脚：选择(SLCT)；14脚：自动换行(AUTO FEED低电平)；15脚：错误观点(ERROR低电平)；16脚：初始化(INIT低电平)；17脚：选择输入(SLCT IN低电平)；18～25脚：地线(GND)。考虑到并口管脚的数据流向，本实用新型选择并口的9、11、15、17脚作为所述的两对输入输出管脚，分别与总线接口的SCL和SDA管脚对应连接。

实施例一，在所述并口插头的两对输入输出管脚与总线接口的四路连线中，至少在其中一路连线中串联有反相器。如图1所示，在本实用新型中，并口插头I2CP的两对输入输出管脚9、11、15、17与总线接口CN1的四路连线中均串联有一路反相器。所述总线接口CN1可以采用通用的四脚插头实现，其1脚为电源脚，连接开关二极管D2的阳极，所述二极管D2的阴极连接直流电源VCC，组成高压嵌位电路，避免外界高压干扰对通讯调试装置的内部电路造成损坏；2脚为地脚，接地；3、4脚为两个数据脚，分别作为所述的SCL和SDA总线管脚，与并口插头I2CP相连接。

具体来讲，所述并口插头I2CP的两个输出管脚9、17分别与两路反相器U1A、U1B的输入端对应连接，通过所述反相器U1A、U1B对来自外部PC的总线数据信号和时钟信号进行取反处理后，通过其输出端分别与总线接口CN1的SDA和SCL管脚4、3对应连接，完成外部PC到待测电路板的I²C总线通信。同样的，所述总线接口CN1的SDA和SCL管脚4、3同时与另外两路反相器U1C、U1D的输入端一一对应连接，进行取反处理后，通过其输出端分别与并口插头I2CP的两个输入管脚11、15对应连接。为了保持总线信号高低电平时序的正确性，在外部PC和待测电路板的CPU程序中增加有取反程序，对接收到的总线信号进行反相处理，以实现总线数据的准确接收。

所述反相器U1A、U1B、U1C、U1D除了反相作用外，还可以起到保护和缓冲的作用，这样在相应软件的控制下，即可实现I²C总线的仿真调试。

实施例二，在所述I²C总线信号的通讯调试装置中，并口插头I2CP的两对输入输出管脚9、11、15、17与总线接口CN1的四路连线中均串联有两路反相器，进行两次取反处理，这样通过所述通讯调试装置输入输出的总线数据即可保持一致，无需在外部PC和待测电路板的CPU控制程序中增加额外的取反程序，即可实现外部PC与待测电路板之间总线数据的准确收发。

实施例三，为了起到简单加密的作用，在本实用新型的并口插头I2CP的两对输入输出管脚9、11、15、17与总线接口CN1的四路连线中，可以在其中一路连线中串联两路反相器，而其余连线中串联一路反相器，如图1所示。图中，总线接口CN1的时钟SCL管脚3经电阻R10连接反相器U1E的输入端，经一次反相处理后输出到与其串联的反相器U1D的输入端，经再次反相处理后连接所述并口插头I2CP的输出管脚15；而在其余总线数据连线中均串联一路反相器U1A、U1B或者U1C；相应地，在外部PC的接收程序中，对接收到的时钟信号SCL不作反相处理，而对接收到的数据信号SDA进行反相处理，即可实现待测电路板总线信号到外部PC的准确传输。而在待测电路板的CPU接收程序中需要增加时钟信号SCL和数据信号SDA取反程序，即可实现外部PC的总线信号到待测电路板的准确传输。

另外，为了防止外部高压静电干扰对所述通讯调试电路造成损坏，在本实用新型的并口插头I2CP的闲置管脚上连接有高压嵌位保护电路，如图1所示，包括直流电源VCC和多路双二极管器件D3、D4、D5。其中，所述多路双二极管器件D3、D4、D5中的每一个二极管的阳极分别与并口插头I2CP的多路闲置管脚一一对应连接，在本实用新型中分别连接并口插头I2CP的1、14、2、3、4、5脚，阴极连接所述的直流电源VCC，当通过并口插头I2CP引入的电压信号高于VCC+0.7V时，二极管导通，将引入的电压信号嵌位在VCC+0.7V的电位值上，从而起到保护通讯调试电路板的目的。

进一步地，为了能够直观地显示总线数据的传输过程，避免开发人员在总线数据传输的过程中拔插接口，造成数据错误，在本实用新型的通讯调试装置中还设置有数据传输指示电路，如图1所示，包括开关电路、指示灯D1和直流电源VCC。所述开关电路的选通通路串联在所述指示灯D1与直流电源VCC连接形成的供电回路中，所述开关电路的控制端连接在所述总线接口CN1与并口插头I2CP的连线上。

具体来讲，本实用新型的开关电路采用两个NPN型三极管Q1、Q2实现，所述两个三极管Q1、Q2的发射极和集电极并联后串联在所述指示灯D1的供电回路中，其中，两个三极管Q1、Q2的发射极接地，集电极连接指示灯D1的阴极，指示灯D1的阳极通过分压电阻R7连接直流电源VCC。所述两个三极管Q1、Q2的基极分别对应连接在所述总线接口CN1的SCL和SDA管脚3、4与并口插头I2CP的两个输入管脚15、11之间的连线上，并分别经上拉电阻R2、R4连接直流电源VCC。

当然，所述开关电路也可以采用场效应管或者继电器等开关元件替代实现，由于其电路连接关系是本领域技术人员很容易联想到的，所以，本实用新型在此不再赘述。

本实用新型的I²C总线信号的通讯调试电路设计简单可行，降低了设计成本，提高了工作效率，为系统仿真调试带来了极大的方便，可以广泛应用在多种调试过程中，使得调试过程灵活方便。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种I²C总线信号的通讯调试装置，其特征在于：包括该通讯调试装置并口和与待测电路的I²C总线端相连接的总线接口，在所述并口的多路输入输出管脚中根据信号流向选取两对输入输出管脚分别作为SCL和SDA的双向通讯端口，一对连接所述总线接口的SCL管脚，另一对连接所述总线接口的SDA管脚。

2.根据权利要求1所述的I²C总线信号的通讯调试装置，其特征在于：在所述并口的两对输入输出管脚与总线接口的四路连线中，至少在其中一路连线中串联有反相器。

3.根据权利要求2所述的I²C总线信号的通讯调试装置，其特征在于：在所述并口的两对输入输出管脚与总线接口的四路连线中均串联有一路反相器；其中，所述并口的两个输出管脚各自连接一路反相器的输入端，两路反相器的输出端分别与所述总线接口的SCL和SDA管脚一一对应连接；所述总线接口的SCL和SDA管脚同时与另外两路反相器的输入端一一对应连接，所述两路反相器的输出端分别与所述并口的两个输入管脚对应连接。

4.根据权利要求3所述的I²C总线信号的通讯调试装置，其特征在于：在所述并口的两对输入输出管脚与总线接口的四路连线中，至少在其中一路连线中串联有两路反相器。

5.根据权利要求4所述的I²C总线信号的通讯调试装置，其特征在于：所述并口的闲置管脚连接高压嵌位保护电路。

6.根据权利要求5所述的I²C总线信号的通讯调试装置，其特征在于：在所述高压嵌位保护电路中包含有直流电源和多路二极管，所述多路二极管的阳极分别与并口的多路闲置管脚一一对应连接，阴极连接所述的直流电源。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的I²C总线信号的通讯调试装置，其特征在于：所述并口为与计算机的并口插座相配套插接的25针并行插头，所述的两对输入输出管脚分别是其9、11、15、17脚。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的I²C总线信号的通讯调试装置，其特征在于：所述总线接口为通用的四脚插头，其电源脚连接一开关二极管的阳极，阴极连接直流电源；地脚接地；两个数据脚分别为所述的SCL和SDA管脚。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的I²C总线信号的通讯调试装置，其特征在于：在所述的通讯调试装置中包含有数据传输指示电路，包括开关电路、指示灯和电源；所述开关电路的选通通路串联在所述指示灯与电源连接形成的供电回路中，所述开关电路的控制端连接在所述总线接口与并口的连线上。

10.根据权利要求9所述的I²C总线信号的通讯调试装置，其特征在于：所述开关电路为两个NPN型三极管，所述两个三极管的发射极和集电极并联后串联在所述指示灯的供电回路中，所述两个三极管的基极分别对应连接在所述总线接口的SCL和SDA管脚与并口的两个输入管脚之间的连线上。

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