采用舒密特触发电路架构撷取品质良好的I2C 讯号 - 逻辑分析仪为I2C信号测量提供完整方案

　　采用舒密特触发电路架构撷取品质良好的I2C 讯号

　　使用逻辑分析仪进行量测时，常会看到一些杂讯。但使用示波器看的时候似乎又没有，是甚么原因？ 要如何排除？ 这是因为I2C 汇流排是开路集极架构，汇流排上又同时接了很多装置，还有一些静电防护零件等等。可能使得I2C波形不见得会是很好的方波。 常见的I2C 波形如图三、四所示。但这样的波形在I2C 规范里面，是正常可接受的，并没有问题。

　　也因为这样，一般I2C晶片，都会规范在讯号输入脚位必须要有舒密特触发（Schmitt trigger）电路，以便于完善的解决讯号输入后能正确的处理逻辑讯号。为此，逻辑分析仪也可循此法做较完善的讯号解撷取动作。图五为一般逻辑分析仪，此用单一个触发准位的方式来做逻辑0与逻辑1 的区分。这样的作法，很容易在待测讯号经过触发准位（Threshold）附近时，产生很多不可预期的逻辑变化。 使得撷取出来的讯号像是杂讯或弹跳的现象。

　　若采用低通滤波（Low-pass filter）的做法，是可以滤除杂讯，但又使得可能造成线路问题的高频杂讯也同时被滤掉了。无论如何，这都不是适当的解决方案。

　　而图六则是启用了舒密特触发电路之后的画面，此架构采用了两组触发电压，分别为 Thres-high 与 Thres-low。两个电压间，就是所谓不转态区域，在这个区间内，不管讯号怎么改变，都不会影响逻辑判断。 这样，就可以正常的撷取到I2C 讯号，且真正的高频杂讯也不会漏掉，也符合I2C 晶片设计规范。

　　堆叠示波器可同时看到I2C数位与类比讯号

　　在使用了逻辑分析仪所提供的I2C汇流排触发与分析功能后。撷取下来的波形开始要进行问题分析阶段，常常很多专案都是软硬体共同合作，参与的人很多，若无法同时看到对应的类比讯号，对于厘清问题帮助不大。尤其是线路造成的问题，数位讯号并无法清楚地呈现出问题点。

　　但是，单纯逻辑分析仪堆叠示波器并没有任何帮助，因为大部分的时候逻辑分析仪可以抓的时间长度会远大于示波器，这样，即使示波器显示波形出来，也不在正确的位置上。唯有透过逻辑分析仪的触发功能进行讯号定位。这样抓到的类比讯号才是有意义的。图七就是利用堆叠并设定触发之后同时抓到数位与类比讯号。 使用者可以将它发送给需要看波形的人，I2C汇流排数位解码的部分可让使用者快速理解他所看到波形。 而类比讯号的部分，则忠实的呈现出波形的原貌。两者这样的结合，成为最佳的量测方案。