示波器上的 SPI SCLK 应该是什么样子?

SPI 通常在 1-20MHz 时钟频率下使用。首先将示波器设置为每格 2 微秒每格 2V。因此,设置你的示波器。将触发器设置为边沿模式以在电源电压的一半处触发(例如 3.3V 电源电压时为 1.65V)。以下示例是3.3V 电源下以 1 MHz 运行的 SPI:

始终从测量 SCLK 开始,以验证有效的信号时钟和你的测量设置。信号应该始终看起来像这样:

Oscilloscope overview of SPI SCLK signal at 1 MHz with 3.3V supply

首先要验证的是 SCLK 应该大部分是对称的(50% 占空比)并在整个 SPI 数据传输过程中连续运行。频率通常不应在单个 SPI 传输期间改变。

SPI 容忍大量的过冲。如果你有信号完整性问题,通常只需降低时钟速度。为了更仔细地查看信号完整性方面,放大以便你只看到一个时钟周期。

Oscilloscope close-up of single SPI SCLK cycle showing signal edges

你在我们示例中看到的过冲量完全没问题。你应该在这里寻找的是上升沿和下降沿都应该相当尖锐,0 和 1 位应该清晰可见。

关于过冲/下冲,一个好的经验法则是在 1 位期间,电压永远不应低于 1 位期间稳态电压的 0.8 倍(参见下方的红色和蓝色标记):

Oscilloscope close-up of SPI SCLK showing overshoot and undershoot with voltage markers

类似地,在 0 位期间,电压永远不应低于 1 位期间稳态电压的 0.2 倍

注意不仅你的 PCB 影响信号完整性 - 你的测量设置(示波器和探头)也在一定程度上影响它们。


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