目的

　　提供逻辑分析仪在UNI/O总线除错与分析之快速应用方案。

方法

　　硬件连接

　　连接逻辑分析仪的通道0至支援UNI/O的Serial EEPROM 的SCIO脚位及两边的接地脚，如图

　　1， 该实验板为Microchip DV243003，EEPROM为11XX160系列。

　　

图1

硬件设定

　　设定采样率

　　原则上采样率为待测物频率的4~6倍左右最合适;但是采样率越高可以看到越细致的讯号

　　波形。UNI/O最大的传输率为100KHz左右，而该讯号实际量测的传输率约为80KHz。本

　　例使用10MHz的采样率，如图2。

　　

图2

设定触发准位

　　在设定触发准位之前，建议可使用示波器来观察UNI/O的讯号波形，来确定触发准位电

　　压值。

　　

图3

　　

图4

　　UNIO讯号的电压最大值及最小值分别为5.06V和-125.01mV左右，所以逻辑分析仪的逻辑准位使用预设的1.6V TTL准位即可，如图3和图4。

设定触发参数

　　可以根据需求来设定，本例以CH-00通道(UNI/O SCIO讯号)变化缘为触发，如图5。

　　

图5

软件设定

　　硬件设定完毕之后，进行下列软件设定步骤，如图6，再让逻辑分析仪采集 UNI/O讯号，

　　并用总线分析软件来做分析，如图7。

　　通道设定：SCIO为CH 0。

　　装置位址宽度：该例装置位址宽度为8bits，所以勾选8bits。

　　报告设定：显示资料方式为预设的8栏。

　　选择要分析的范围：预设的整个缓冲区。

　　波形颜色：最后设定UNI/O栏位颜色，按下确定，即分析UNI/O的讯号。

　　

图6

　　

图7

UNI/O通讯协定

　　随着嵌入式系统的微小化，针对I/O脚位少量化的需求也越来越殷切，UNI/O通讯协定就是在这样

　　的时空背景下诞生的。UNI/O是由Microchip制定的，它仅需要一根I/O脚(SCIO)就可以做装置间

　　的沟通。

　　UNI/O支援的资料传输率为10kbps~100kbps，传送的资料会经过曼彻斯特编码(Manchester Encoding)

　　，为一个主机多个从机的系统架构，参考图8。

　　

图8

 

位元编码(Bit Encoding)

　　

图9

　　UNI/O讯号是由时脉和资料讯号结合而成，然后经由曼彻斯特编码之后再将讯号传送。这代表每个资料位元都是以相同的固定时间被传送，该时间称为位元时间(Bit Period)。而根据曼彻斯特编码规则，位元值是由位元时间中的讯号转态时来决定;由高电位转态为低电位为0;低电位转态为高电位为1，如图9。

资料宽度(Data Words)

　　

图10  

　　UNI/O的资料宽度为8bit，资料的传送方向为MSB->LSB。一个完整的资料传送过程，除了8bit的资料，尚须包含2bit回应序列(Acknowledge Sequence)，作为侦测错误之用，如图10。　　

回应序列(Acknowledge Sequence)

　　UNI/O的回应序列中，第一个为主机回应(Master Acknowledge, MAK)，由主机所产生;另一

　　个为从机回应(Slave Acknowledge, SAK)，由从机产生。而主机回应和从机回应都需藉由回应

　　值来判断是属于哪种回应方式，主机回应值为1(MAK);表示主机传达该总线运作无误且

　　将持续进行的讯息传给从机，主机回应值为0(NoMAK);表示前一个byte为最后一笔传送的

　　资料，总线将停止运作。从机回应值为1(SAK);表示前一笔资料已正确地传给从机，且

　　从机接收到主机回应(MAK);从机回应值不为1(SAK)就为NoSAK，图11为回应序列种类图。

　　

图11

Standby Pulse

　　Standby Pulse是由主机所产生，主要是重置(Reset)从机之用。该脉波宽度至少维持在高电位

　　600us左右。

Start Header

　　

图12

Device Addressing

　　8-bit Device Addressing

　　8 bit的定址方式，表示可以一个byte的来传达总线上所有的装置位址。前4个bit为Family

　　Code，后4个bit为Device Code。Family和Device Code这种组合即代表在总线上可以

　　有多个同种类的装置，即是使用相同的Family Code;不同的Device Code，图13为Family

　　Code所代表的装置，图14为示意图。　　

　　图13

　

　

图14

12-bit Device Addressing

　　12bit的定址方式是针对8bit定址方式扩充装置位址，完全兼容于8bit定址方式，参考图

　　15和图16。　　

                        图15

　　

图16

Command Structure

　　主机决定好从机之后，主机将会传送一个特殊命令给从机。这些命令可以由从机装置

　　的设计者来定义，本例是以EEPROM作为说明，图17为EEPROM的指令集。

　　

图17