[发明专利]一种I2C总线监控系统及监控方法

说明书

技术领域

本发明属于I2C总线技术领域，具体涉及一种I2C总线监控系统及监控方法。

背景技术

I2C(Inter－Integrated Circuit)总线是一种由PHILIPS公司在80年代开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。I2C总线最主要的优点是其简单性和有效性。

I2C总线是串行总线，可发送和接收数据，在设备与设备之间进行双向数据传送，对于并联在一条总线上的每个设备都有唯一的地址。

I2C总线有两根信号线，一根为SDA（数据线），一根为SCL（时钟线），时钟信号是由主控器件产生，I2C总线在传送数据过程中共有三种类型信号，分别是：开始信号、结束信号和应答信号。

开始新号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，表示开始通信；

结束信号：SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变，表示结束通信；

应答信号：接收数据的设备在接收到一个字节数据后，向发送数据的设备发出特定的低电平脉冲，表示已经收到数据。

开始和结束信号都是由主设备发出的，应答信号是由从设备发出，连接主设备与从设备的I2C总线出现异常往往会导致数据的传输、系统状态的监控等无法实现。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术存在的缺陷，提供设计一种I2C总线监控系统及监控方法，以解决上述技术问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种I2C总线监控系统，包括主设备和若干从设备，所述主设备通过I2C总线与从设备通信连接；

还包括依次连接的信号采集模块、数据解析模块和数据传输模块；

所述数据传输模块连接有数据监控模块，所述数据监控模块连接有存储模块；

该系统还包括控制模块，所述控制模块与信号采集模块、告警模块和存储模块连接；所述控制模块还连接有告警模块。

进一步的，信号采集模块与I2C总线的串行数据线及串行时钟线连接，用于采集I2C总线上传输的数据；

数据解析模块将信号采集模块采集到的数据进行协议解析，通过数据传输模块传输到数据监控模块；

数据监控模块对接收到的I2C链路上传输的实时数据进行监控，将从设备在设定时间内没有发出应答信号的异常数据记录并保存到存储模块同时控制模块控制告警模块发出告警信息。

进一步的，该系统还包括参数设置模块，所述参数设置模块用于对I2C总线上传输的每组数据根据每组数据的地址范围设定传输时间，其中，不同地址范围的传输数据设定不同的传输时间。

进一步的，所述参数设置模块内设有计数器，所述计数器与控制模块连接，所述计数器用于对传输时间进行计数。

一种I2C总线监控方法，其中该总线连接有主设备和多个从设备，所述主设备与多个从设备之间通过该总线进行数据传输，包括如下步骤：

主设备向从设备发送传输数据；

信号采集模块采集I2C总线上传输的数据；

数据解析模块将信号采集模块采集到的数据进行协议解析，通过数据传输模块传输到数据监控模块；

数据监控模块对接收到的I2C链路上传输的实时数据进行监控，将主设备在设定的传输时间内没有收到从设备的应答信号的异常数据记录并保存到存储模块同时告警模块发出告警信息。

进一步的，对I2C总线上传输的每组数据根据每组数据的地址范围设定传输时间，其中，不同地址范围的传输数据设定不同的传输时间。

进一步的，所述传输时间包括数据实际的传输时间和数据正常传输主设备接收到从设备的响应时间。

进一步的，若主设备发送的数据在其设定的传输时间计数完毕前收到从设备的应答信号，则停止对该传输时间的计数并重新给该数据设定新的传输时间。

进一步的，数据监控模块对接收到的I2C链路上传输的实时数据进行监控，将主设备在设定的传输时间内没有收到从设备的应答信号的异常数据记录并保存到存储模块同时告警模块发出告警信息还包括：

将主设备在设定的传输时间内没有收到从设备的应答信号的异常数据以及异常数据出现之前的N笔数据保存到存储模块。

本发明的有益效果在于，实时监控I2C总线链路上实时传输的数据，同时在从设备长时间不相应时等异常数据出现时，该系统进行告警同时将异常数据以及异常数据出现前的N笔数据保存下来，实现I2C总线异常的实时处理，同时方便异常问题的调试。

此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。