今天，嵌入式系統(tǒng)幾乎遍布在人類(lèi)社會(huì)的每個(gè)角落。 嵌入式系統(tǒng)可以簡(jiǎn)單定義為屬于大型系統(tǒng)或機(jī)器一部 分的一種專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其目的是為該系統(tǒng)或機(jī)器 提供監(jiān)測(cè)和控制服務(wù)。典型的嵌入式系統(tǒng)在開(kāi)機(jī)時(shí)會(huì) 開(kāi)始運(yùn)行某些專(zhuān)用應(yīng)用，直到關(guān)閉時(shí)才會(huì)停止。當(dāng)前 設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的幾乎每個(gè)電子設(shè)備都是嵌入式系統(tǒng)。

盡管串行總線提供了大量的優(yōu)勢(shì)，但它們也給嵌入式 系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員帶來(lái)了某些重大挑戰(zhàn)，因?yàn)樗源蟹?/span> 式傳送信息，而不是以并行方式傳送信息。本應(yīng)用指 南討論了嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員的常用挑戰(zhàn)，及怎樣 使用下述系列示波器中的功能迎接這些挑戰(zhàn)：MSO/ DPO70000、DPO7000、MSO/DPO5000、MDO/ DPO4000、MDO3000 和 MSO/DPO2000 系列。

并行結(jié)構(gòu)與串行結(jié)構(gòu)比較 在并行結(jié)構(gòu)中，總線的每個(gè)組件都有自己的信號(hào)路徑。 可能有 16 條地址線、16 條數(shù)據(jù)線、一條時(shí)鐘線和各 種其它控制信號(hào)。通過(guò)總線發(fā)送的地址或數(shù)據(jù)值會(huì)通 過(guò)所有并行線路同時(shí)傳送。因此，使用大多數(shù)示波器 和邏輯分析儀中的狀態(tài)觸發(fā)或碼型觸發(fā)功能觸發(fā)關(guān)心 的事件相對(duì)簡(jiǎn)便。同時(shí)，可以簡(jiǎn)便地一目了然地了解 在示波器或邏輯分析儀顯示屏上捕獲的數(shù)據(jù)。例如， 在圖中，我們使用邏輯分析儀從微控制器中采集時(shí) 鐘線、地址線、數(shù)據(jù)線和控制線。通過(guò)使用狀態(tài)觸發(fā)， 我們隔離了我們查找的總線。為“解碼”總線上發(fā)生 的情況，我們需要查看每條地址線、數(shù)據(jù)線和控制線 的邏輯狀態(tài)。在串行總線中，所有這些信息都必須以 串行方式在相同的少數(shù)導(dǎo)線 ( 有時(shí)是一條 ) 上發(fā)送。 這意味著一個(gè)信號(hào)可能包括地址信息、控制信息、數(shù) 據(jù)信息和時(shí)鐘信息。例如，看一下圖中所示的控制 器區(qū)域網(wǎng) (CAN) 串行信號(hào)。

I² C 或“I squared C”是指集成電路間總線。它最初 是飛利浦公司在 20 世紀(jì) 80 年代研制的，為把控制 器連接到電視機(jī)上的外設(shè)芯片提供了一種低成本方 式，但之后其已經(jīng)發(fā)展成為嵌入式系統(tǒng)設(shè)備之間通信 的一項(xiàng)全球標(biāo)準(zhǔn)。

I² C的物理兩線接口由雙向串行時(shí)鐘 (SCL) 和數(shù)據(jù) (SDA) 線組成。I2 C 支持總線上多個(gè)主從設(shè)備，但一 次只能激活一個(gè)主設(shè)備。任何I² C設(shè)備可以連接到總 線上，允許任何主設(shè)備與從設(shè)備交換信息。每臺(tái)設(shè)備 都使用唯一的地址識(shí)別，它可以作為發(fā)射機(jī)或接收機(jī) 操作，具體取決于設(shè)備功能。在開(kāi)始時(shí)，I2 C 只使用 7 位地址，但隨著時(shí)間推移，它演變成也支持 10 位地址。 它支持三種位速率：100 kb/s ( 標(biāo)準(zhǔn)模式 )、400 kb/s ( 快速模式 ) 和 3.4 Mb/s ( 高速模式 )。最大設(shè)備數(shù)量 取決于 400 pf 的最大容量，或大約支持 20-30 臺(tái)設(shè)備。 I² C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了下述格式，如圖 4 所示： 

Start - 表明設(shè)備控制總線，一條消息將開(kāi)始傳送 

Address - 7 位或 10 位數(shù)字，表示將要讀取或?qū)?入的設(shè)備地址 

R/W Bit - 1 位，表明是否將從設(shè)備中讀取數(shù)據(jù)或 向設(shè)備寫(xiě)入數(shù)據(jù)  Ack - 1 位，來(lái)自從設(shè)備，確認(rèn)主設(shè)備的操作。通常每個(gè)地址和數(shù)據(jù)字節(jié)有一個(gè)確認(rèn)位，但不總是有 確認(rèn)位 

Data - 從設(shè)備中讀取或?qū)懭朐O(shè)備的字節(jié)的整數(shù) 

Stop - 表明消息結(jié)束，主設(shè)備已經(jīng)釋放總線

有兩種方式對(duì)I² C分組、以進(jìn)行解碼：7 位 + 讀或?qū)?(R/ W) 位方案，8 位 (1 字節(jié) )、其中作為地址的一部分包 括 R/W 位。7 位地址方案是固件和軟件設(shè)計(jì)工程師遵 守的指定方案。但是，許多其它工程師使用 8 位地址 方案。泰克示波器可以在任一方案中解碼數(shù)據(jù)。