CN218938940U - 一种i2c总线测试工装 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种I2C总线测试工装，该I2C总线测试工装包括输入模块、FPGA芯片、输出模块以及存储模块，所述FPGA芯片通过所述输入模块与被测I2C信号连接，所述FPGA芯片的调试串口通过输出模块与上位机连接，所述FPGA芯片还与所述存储模块连接。该测试工装，能够在满足I2C信号测试需求的前提下，其结构更加简单，易于操作，便携性高，能够大大节省测试时间，从而提高测试效率。
Description
技术领域
本申请涉及I2C(Inter－Integrated Circuit，用于连接微控制器及其外围设备)总线信号测试技术领域，特别是涉及一种I2C总线测试工装。
背景技术
I2C总线是由Philips公司开发的一种简单、双向二线制同步串行总线。I2C总线只需要两根线即可在连接于总线上的器件之间传送信息，因此，I2C总线在服务器主板中大量使用，常用来作为管理总线用于器件配置、参数获取等。
当I2C链路较长、挂载的设备较多时，常常因为信号质量等问题导致总线访问异常。由于I2C特性，总线异常时若没有恢复机制，则会卡死、导致挂载的设备均无法读写等。因此，如何对I2C总线性能进行测试，从而确定I2C总线所挂靠的设备正常运行，是个重要的技术问题。
目前对I2C总线性能的测试，通常采用较精密的大型仪器，这些检测仪器通常不便于移动，使得整个测试便捷性较差，测试效率较低。
实用新型内容
本申请提供了一种I2C总线测试工装，以解决现有技术中的测试装置使得测试便携性较差，测试效率较低的问题。
为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：
一种I2C总线测试工装，所述测试工装包括：输入模块、FPGA芯片、输出模块以及存储模块，所述FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)芯片通过所述输入模块与被测I2C信号连接，所述FPGA芯片的调试串口通过输出模块与上位机连接，所述FPGA芯片还与所述存储模块连接。
可选地，所述输入模块包括测试夹和测试探针，所述测试探针与被测I2C信号连接，所述测试夹用于固定所述测试探针。
可选地，所述输出模块为UART转USB端口。
可选地，所述UART转USB端口为CH340模块。
可选地，所述FPGA芯片的系统时钟为250Mhz，参数精度为4ns。
可选地，所述存储模块为EEPROM。
可选地，所述系统中还包括有显示模块，所述显示模块与所述FPGA芯片连接。
可选地，所述显示模块为LED。
可选地，所述FPGA芯片中包括：数据解析模块、判断模块和调试串口，所述数据解析模块的输入端与输入模块连接，所述数据解析模块的输出端分别与所述判断模块和存储模块连接，所述调试串口经由输出模块连接至上位机。
可选地，所述FPGA芯片中还包括告警模块，所述告警模块与所述判断模块连接。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本申请提供一种I2C总线测试工装，该测试工装主要包括：输入模块、FPGA芯片、输出模块以及存储模块，FPGA芯片通过输入模块与被测I2C信号连接，从而获取被测I2C信号。FPGA芯片的调试串口通过输出模块与上位机连接，使得FPGA对被测I2C信号进行解析和测试后，及时上传至上位机，便于用户获取测试结果。FPGA芯片还与存储模块连接，从而将解析结果及时存储，便于调取和查询。本实施例中利用FPGA芯片进行I2C信号的采样和分析，外挂EEPROM用于对测试数据进行存储，对FPGA芯片的规格要求只需要满足：系统时钟250Mhz，参数精度达4ns。相比于现有技术中的大型仪器，本实施例中的I2C总线测试工装，在满足I2C信号测试需求的前提下，其结构更加简单，易于操作，便携性高，能够大大节省测试时间，从而提高测试效率。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种I2C总线测试工装的结构示意图；
图2为实际应用中I2C总线测试工装的拓扑结构示意图；
图3为本申请实施例中I2C时间参数示意图；
图4为本申请实施例中FPGA芯片的工作原理示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
为了更好地理解本申请，下面结合附图来详细解释本申请的实施方式。
参见图1，图1为本申请实施例所提供的一种I2C总线测试工装的结构示意图。由图1可知，本实施例中的I2C总线测试工装主要包括：输入模块、FPGA芯片、输出模块以及存储模块。其中，FPGA芯片通过输入模块与被测I2C信号连接，FPGA芯片的调试串口通过输出模块与上位机连接，FPGA芯片还与存储模块连接。
本实施例中输入模块包括测试夹和测试探针，其中测试探针与被测I2C信号连接，测试夹用于固定该测试探针。
输出模块可以采用UART转USB端口，通过该UART转USB端口将FPGA芯片的UART信号转换为可以与上位机进行信息交互的USB信号。
进一步地，UART转USB端口可以采用CH340模块，也就是FPGA芯片的调试串口通过CH340模块转换为USB信号，与上位机交互。
本实施例中FPGA芯片可以选用系统时钟为250Mhz，参数精度为4ns的芯片，这种规格能够满足I2C采样分析需求，确保I2C总线测试结果的可靠性和准确性。
存储模块可以采用EEPROM，FPGA芯片外挂EEPROM用于测试数据的存储。
进一步地，本实施例的I2C总线测试工装中还包括有显示模块，显示模块与FPGA芯片连接，从而将FPGA芯片的解析结果及时显示出来，便于用户直观获取测试结果，提高用户体验。
进一步地，显示模块可以采用LED，既便携又节能。
实际应用中I2C总线测试工装可以采用图2所示的拓扑结构示意图。
本实施例中FPGA芯片中包括：数据解析模块、判断模块和调试串口。其中，数据解析模块的输入端与输入模块连接，数据解析模块的输出端分别与判断模块和存储模块连接，调试串口经由输出模块连接至上位机。
进一步地，该FPGA芯片中还包括告警模块，该告警模块与判断模块连接。判断模块的判断结果为异常时，可以直接经由告警模块进行告警。
本实施例中测试I2C总线信号时，所用到的I2C时间参数主要为时钟信号和数据信号之间的延时参数，并不包括信号上升和下降时间以及电平参数，本实施例中的I2C时间参数可以参见图3所示。由图3可知，本实施例中I2C时间参数包括时钟参数如：时钟频率fSCL、时钟信号负脉冲宽度tLOW以及时钟信号正脉冲宽度tHIGH等。可以理解为各相应参数的目标参数。
本实施例中FPGA芯片的工作原理示意图，可以参见图4所示。由图4可知，FPGA芯片首先通过数据解析模块读取信号时钟参数，然后解析该时钟参数。I2C时钟信号的宽度包括100KHz、400KHz和1000KHz，由图3可知不同时钟频率下I2C时间参数范围不同。根据当前I2C总线信号的时钟频率，确定该时钟参数对应的数据参数，FPGA芯片读取时钟参数和数据参数，相应解析出当前I2C总线信号对应的实际tAA、tBUF、tHD.STA、tSU.STA、tHD.DAT、tSU.DAT、tSU.STO、tSU.WP、tHD.WP、tDH、tWR参数。最后，将这些实际参数与图3中的目标参数相应比较，判断是否一致，如果不一致，记录一个参数错误。为提高测试结果的稳定性和准确性，本实施例中反复测试被测I2C总线信号，读写10万次无异常视为测试通过。在10万次测试中，判定模块中设定参数错误的数量阈值，当达到设定的参数错误阈值时，判断模块判定为被测I2C信号异常，发送告警信息，如果在设定的参数错误阈值以内，判定被测I2C信号正常，不发送告警信息。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种I2C总线测试工装，其特征在于，所述测试工装包括：输入模块、FPGA芯片、输出模块以及存储模块，所述FPGA芯片通过所述输入模块与被测I2C信号连接，所述FPGA芯片的调试串口通过输出模块与上位机连接，所述FPGA芯片还与所述存储模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种I2C总线测试工装，其特征在于，所述输入模块包括测试夹和测试探针，所述测试探针与被测I2C信号连接，所述测试夹用于固定所述测试探针。
3.根据权利要求1所述的一种I2C总线测试工装，其特征在于，所述输出模块为UART转USB端口。
4.根据权利要求3所述的一种I2C总线测试工装，其特征在于，所述UART转USB端口为CH340模块。
5.根据权利要求1所述的一种I2C总线测试工装，其特征在于，所述FPGA芯片的系统时钟为250Mhz，参数精度为4ns。
6.根据权利要求1所述的一种I2C总线测试工装，其特征在于，所述存储模块为EEPROM。
7.根据权利要求1所述的一种I2C总线测试工装，其特征在于，所述I2C总线测试工装中还包括有显示模块，所述显示模块与所述FPGA芯片连接。
8.根据权利要求7所述的一种I2C总线测试工装，其特征在于，所述显示模块为LED。
Priority Applications (1)
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| CN202223217126.3U CN218938940U (zh) | 2022-11-30 | 2022-11-30 | 一种i2c总线测试工装 |
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Publications (1)
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| CN202223217126.3U Active CN218938940U (zh) | 2022-11-30 | 2022-11-30 | 一种i2c总线测试工装 |
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2022
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