12C总线系统传送的是脉冲数字信号,总线上要传送少则十几项、多则数百项的控制项目和数据,被控集成电路通过内部接口电路对总线上的信号进行译码、识别和数模转换后,才能实现对电路的控制。IIC总线系统的CPU与被控集成电路之间采用的是双向传输,不但CPU向被控集成电路发出控制信号,被控集成电路还向CPU发送应答信号,CPU根据被控集成电路的应答信号和总线上的通信情况,对整机的工作状态进行检测,并提供自检信息。
总线上传输的信号因项目和数据的不同而千差万别,根据现有的测试仪器和测试手段,无法通过对总线上的脉冲控制信号的识别和检测,来判断信号是否正常和确定故障部位。只能通过测量总线上的电压和波形的有无、大小来间接判断总线系统是否正常。I2C总线系统空闲时,总线上挂接的主、被控集成电路接口的输出管均截止,上拉电阻上无电压降,总线上的电压接近并略低于CPU的电源供给电压。根据机型和供电电压的不同,以及总线电路的差别,一般在3.5V~5V左右。当按压电视机上或遥控器上的功能键时,总线进入工作状态并传输信号,发送信号的集成电路接口电路内的输出管进入脉冲放大状态,总线上有脉冲信号输送,总线上的电压稍有下降,并且微微波动。
总线电压失常的原因
实修发现,在供给电压正常的情况下,当IIC总线系统发生故障时,总线上的电压变化和故障原因如下:
故障现象1:总线上的电压固定在空闲时的高电平,按压功能键时,电压不波动。
分析检修:这说明CPU的总线端口没有数据和时钟信号输出,可用示波器测试波形做进一步确认。如果CPU工作条件正常,则可能是CPU的总线控制脚处于关断状态,或是CPU本身损坏。
故障现象2:总线上的电压在高电平附近一直波动。
分析检修:CPU与被控电路之间的传输电路开路,通信中断,使CPU接收不到被控集成电路的应答信号,CPU无法做出正确判断,CPU不断发出信号,等待应答。
故障现象3:总线上的电压在2V~3V之间。
分析检修:被控集成电路总线接口电路供给电压失常或中断,使接口电路以总线的电压维持工作,将总线上电压拉低。
故障现象4:总线上的电压很低,甚至为0V。
分析检修:一是总线与电源之间的上拉电阻开路,二是总线或总线上挂接的保护、抗干扰元件与地短路或漏电,三是被控集成电路或主控CPU接口电路对地漏电或短路。
故障现象5:总线上的电压正常,但控制失常。
分析检修:一是数据线与时钟线之间短路漏电,二是CPU或存储器中软件故障。