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USB 的歷史 USB 協定（通用串列匯流排）是一種於 1996 年首次創建和推出的通訊協定，用於建立一個更廣泛、統一的線材和連接器，可用於各種不同的裝置。隨著當時技術裝置的增加，擁有一種通用的線材可以減少需要為每個個別裝置準備一組線材的困惑和不便。 USB架構是由Compaq、Digital Equipment、IBM、Intel、Microsoft和Northern Telecom等公司合作構思的，目前由USB開發者論壇（USB-IF, USB Implementers Forum）負責維護和監管，USB-IF以強制執行標準和規範為要求，確保USB裝置製造商遵守這些要求，以獲得被證實為可靠的USB來源的驗證；符合USB標準的裝置在物理層（機械和電氣）以及軟體層面上經過認證後，可以獲得USB標誌。這個標誌向消費者和其他USB使用者傳遞一個訊息，即他們所購買或使用的線材或裝置是經過驗證的，具備安全可靠的特性；這項認證標誌確保了裝置符合USB-IF所制定的標準和規範，並能夠順利與其他符合標準的USB裝置進行互通和互操作；這使得消費者可以放心地購買和使用經過驗證的USB產品，並確保其與其他USB裝置的相容性和可靠性。 USB 規格及訊號速率 全速USB（USB 1.1） 第一個USB規格，USB 1.0 於1996年推出，最初支援1.5 Mbps的低速傳輸速率；該規格於1998年進行了修訂，稱為USB 1.1，也被稱為全速USB (Full Speed USB)；此更新的規格支援12 Mbps的頻寬和高達2.5W的功率；支援此規格的USB連接器包括USB Type-A和USB Type-B。 高速USB（USB 2.0） 2001年推出了USB 2.0規格，USB 2.0也稱為高速USB (High-Speed USB)，支援480 Mbps的傳輸速率，並向下相容USB 1.1；USB 2.0還使用與USB 1.1相同的USB Type-A和USB Type-B線材和連接器，以及相同的軟體介面，但大幅提高了對高頻寬周邊裝置（例如攝影機）的支援。 超高速USB（USB 3.x & USB4） USB 3.0 USB 3.0規格，也稱為超高速USB (SuperSpeed USB)，於2008年首次推出，以滿足消費者對能夠處理更多功率和更快傳輸速度的USB裝置的需求；USB 3.0支援最高5 Gbps的傳輸速率和最高4.5W的功率水平，使其比USB 2.0快十倍且強大兩倍。與以前的USB規格一樣，SuperSpeed USB也向下相容其早期版本，並支援包括USB Type-A和USB Type-B在內的線材和連接器類型。 USB 3.1 在2013年推出SuperSpeed USB 3.1，它透過在USB Type-C連接器中使用雙通道操作來支援高達10 Gbps的傳輸速率。 USB 3.2 在2017年推出了USB 3.2，進一步提高了訊號速率；這個修訂版本支援高達20 Gbps的USB傳輸速率，這是透過在USB Type-C線材中使用2條通道，每條通道傳輸速率達到10 Gbps來實現的。 USB4 USB4 規格於2019年問世，提供使用者一系列強大的功能和傳輸能力，其中包括：透過Type-C線材的雙軌道運作，使得資料傳輸速率可達40 Gbps；USB4提供了非常高的傳輸速度和資料傳輸能力，並支援多種資料和顯示協定，使它能夠與各種不同類型的裝置和顯示器進行連接和通訊，無論是傳輸大型文件、高清影音、還是處理複雜的資料，USB4都能提供快速、穩定且高效的傳輸性能；此外，USB4還具有向下相容性，可以與之前的USB規格和Thunderbolt技術相容，確保與現有裝置的連接性。 2022年11月1~2日，USB-IF在美國西雅圖舉辦的USB Developer Days會議中，介紹了最新發布的USB4 Version 2.0 (USB4 v2)，這個版本與過往最大的不同之處在於採用了PAM-3編碼取代了過去的NRZ編碼，從而實現了理論上的80Gbps頻寬；此外，USB4v2還新增了非對稱傳輸 (Asymmetric) 功能，將下行頻寬提高到了120Gbps，而上行頻寬則縮減為40Gbps，以動態調整頻寬來優化使用效率，例如，80Gbps的頻寬可以保留給DisplayPort 1.4a或新的DisplayPort 2.0/2.1標準，提供外接螢幕、顯示卡等應用使用，同時仍然保留40Gbps的TX和RX用於Tunneled USB-C、PCIe和一般PC對設備的資料傳輸，新協定的USB3 Gen T tunneling讓USB3.2的頻寬能更有效地利用USB4的更快速度設計。 此外，USB-IF最近在其官網以及今年的台北國際電腦展（Computex 2023）上發佈了一項重要消息，為使工程人員和消費者更易於理解不同傳輸速率的USB連接埠規格版本差異，原本先前已延用多年的「SuperSpeed」品牌命名、以及USB 3.0、USB 3.1、USB 4 等，全都將改為採用「USB搭配傳輸速率」的新命名方式，若線材支援充電功率，也需標示最大功率的數值；也就是說，未來，將會以傳輸速率來區別，如：「USB 5Gbps」、「USB 10Gbps」、「USB 20Gbps」、「USB 40Gbps」以及「USB 80Gbps」等。 「對於工程師而言，USB4的特點在於其多協定隧道設計，使其在架構上與其前身的USB 3.2和USB 2.0有所區別，」USB-IF董事會主席兼首席執行長Brad Saunders表示；「此次更新的技術規格擴展了USB4的速度和資料協定性能，使製造商能夠開發能夠提供給使用者USB 80Gbps的產品，同時仍然支援現有的USB 40Gbps和USB 20Gbps。」 更新的USB 80Gbps解決方案的關鍵特點包括： 高達80Gbps的操作速度，利用PAM3訊號編碼的全新物理層架構，可在現有的40Gbps USB Type-C被動線材和新定義的80Gbps USB Type-C主動線材上實現。 選擇性地對於某些應用，如以USB4驅動的高性能顯示器，USB Type-C訊號接口可以非對稱配置，以在一個方向上提供高達120Gbps的速度，同時在另一個方向上保持40Gbps的速度。 更新資料和顯示協定，以更好地利用可用增加的頻寬。 USB資料架構更新，現在支援超過20Gbps速度的超級高速USB資料隧道。 符合DisplayPort Rev 2.1和PCI Express® Rev 4。 向後相容所有之前的USB版本。 符合USB-IF認證的USB 80Gbps解決方案和線材，將遵循全新統一的USB-IF品牌和市場推廣計劃，USB的規格名稱和技術術語不適用於向最終使用者描述USB的功能，關於USB-IF認證標誌和品牌細節，請至www.usb.org/logo-license 網站進一步了解。 USB4®, USB Type-C® and USB-C® are registered trademarks of the USB Implementers Forum (USB-IF). PCI Express® and PCIe® are registered trademarks of the PCI-SIG. DisplayPort™ is a trademark of VESA. USB Power Delivery USB Type-C線材以其提供高功率的能力著稱，2021年5月USB-IF在Power Delivery 加入了新的規格，並發表 PD 3.1 規範，定義了EPR （Extend Power Range） 功能，將過去最高可提供100W的功率提升至240W （48V，5A），這是由於其具備的USB Power Delivery（PD）功率協商(power negotiation)功能從而實現的；USB PD規範於2012年發布，作為USB規範的擴充部分。USB Power Delivery是一種協定，在USB Type-C線材的通訊通道（CC1和CC2）上實現，以安全地管理來源和接收連接之間的輸出功率合約，一旦裝置之間的功率協商建立起來，正確的電流和電壓水平就會通過VBUS供應，達到過去USB傳統提供的15W(5V，3A)無法做到的快充。新的PD規範讓更多大型裝置如電競筆電、高解析度螢幕等能透過USB-Type-C獲取供電，亦或是提供輸出給各種行動裝置，同時搭配DisplayPort輸出畫面以及資料。 不同的USB連接器類型和訊號速率 有哪些不同的USB連接器類型？ USB線材和連接器透過建立一個接口，使電腦和周邊裝置能夠相互連接並傳輸資料，有許多種USB連接器類型用於支援USB 1.1/2.0/3.0和USB 4.0協定，其中一些最常用的連接器包括USB Standard-A、USB Standard-B、USB Mini-B、USB Micro-B和目前隨著行動裝置等開始逐漸推廣的USB Type-C。 USB Type-A：仍是目前最廣泛使用的連接器類型，主要用於電腦和集線器的主控制器上，更常用作下行(downstream)連接。 USB Type-B：主要用於連接USB周邊裝置，因接口外型設計較穩固，一般常見於固定式不常移動的裝置包括影印機、掃描機和外接硬碟，部分儀器設備也採用Type-B作為連接端口；通常用作上行連接。 USB Type-C：是一種先進的連接器類型，外觀上最大特點在於其上下端完全一致，因此具有可逆插拔特性，相較過去Type-A等接口具有更簡易操作的特點，USB-IF自2014推出該介面規格後致力於讓各主流產品採納並取代其他連接器規格，希望能僅統一一種線材與多種不同裝置進行連接。2022 年 10 月時歐盟議會更正式拍板通過「單一充電介面」法案，意即2024 年底起，凡在歐盟成員國內銷售的行動電子產品，都必須得具備 USB Type-C 插孔，以便達到消費者使用方便、省錢、環保等目的。擁有專屬Lightning充電傳輸規格的Apple也在2018年、2020年及2021年陸續將 iPad Pro、iPad Air和iPad mini更新為USB Type-C後，預計2023年9月發表的iPhone 15系列也將改採用USB Type-C。 USB如何傳輸和接收資料？ USB標準定義了USB線材、和裝置應該如何運作的規範？這涉及到多種機制，包括各種USB裝置在枚舉和通訊過程中應該如何互動。 USB主機也被稱為主裝置，它們初始化USB匯流排上的所有通訊；通常，電腦或其他控制器被視為主裝置，只在其他裝置請求特定資訊時回應；從屬裝置，或稱從裝置，連接到主機裝置，並被編程以向主機裝置提供其運作所需的資訊；通常，從屬裝置包括USB隨身碟、滑鼠和鍵盤、相機和其他類似的裝置。 主機和從屬裝置能夠有效地彼此通訊非常重要，如果其中一方無法執行其工作功能，兩個裝置之間的通訊將會中斷，例如，如果使用者將隨身碟插入主機電腦而沒有任何反應，這很可能表示匯流排上的通訊存在問題，這帶出了USB匯流排上的通訊方式，USB資料如何被傳輸和接收？透過瞭解USB資料如何在匯流排上傳送，不同的USB資料封包欄位和封包類型，以及USB資料傳輸類型的運作原理，可以更好地理解這個問題。 USB資料封包欄位 USB資料封包欄位是構成USB封包的一部分，封包由個別位元組成；這些欄位在USB通訊中扮演不同的角色，以確保資料的正確傳輸和解讀。 USB資料封包欄位包括同步（Sync）欄位、封包ID（PID）欄位、位址（ADDR）欄位、端點（ENDP）欄位、循環冗餘檢查（CRC）欄位、和封包結束（EOP）欄位。  同步（Sync）欄位用於同步接收器和發射器的時脈。 封包ID（PID）欄位提供正在傳送的資料類型的資訊；下表列出了PID類型、PID名稱以及其在封包中的目的： ADDR（位址）欄位包含封包所發送到的裝置位址 ENDP（端點）欄位指定端點號碼 CRC（循環冗餘檢查）欄位用於檢查封包中的資料是否有錯誤 EOP（封包結束）欄位指示封包的結束 資料封包 這些欄位用於組成資料封包，而這些封包定義了不同的傳輸類型；USB資料封包包括四種類型： 代碼封包（Token Packet）：由主機發起，用於確定主機是要傳送還是接收資料。 資料封包（Data Packet）：在此封包中，資料由傳送裝置發送，而裝置可以回傳NAK或Stall封包來表示無法回應。 交握封包（Handshake Packet）：用於確認資料的接收、或報告錯誤 起始訊框封包（Start-of-Frame Packet）：將USB匯流排分割為時間段並安排資料傳輸；這些封包被組成訊框（frames）並透過USB傳輸，傳輸的長度和頻率取決於用於端點的傳輸類型。 USB資料傳輸的類型 USB主機和USB裝置之間的通訊是通過特定端點進行的，每個USB裝置都包含多個端點，而每個端點都可以是資料的單向接收器或發送器；端點的角色由主機指定，主機可以將特定的端點標記為發送器（Out）或接收器（In），當主機要將資料傳送到裝置時，它會選擇適當的端點作為目的地，並將資料發送到該端點。同樣地，當裝置要將資料傳送回主機時，它會將資料發送到主機指定的接收器端點。 每個端點都是不同的，乃透過其頻寬需求和資料傳輸方式來指定；USB資料傳輸的四種類型包括：控制（Control）、同步（Isochronous）、中斷（Interrupt）和批次（Bulk）傳輸。 控制（Control）：非週期性傳輸；通常用於裝置配置、指令、和狀態操作 中斷（Interrupt）：這是一種在特定時間間隔內保證發生的傳輸，裝置將指定主機應該在何時檢查裝置是否有新的資料，這通常用於輸入裝置，如鼠標和鍵盤。 同步（Isochronous）：週期性和連續傳輸，用於時間敏感的資料；這些封包中傳送的資料沒有錯誤檢查或重傳機制；這通常用於需要保留頻寬並對錯誤容忍度較高的裝置，例如：用於音頻和視頻的多媒體裝置。 批次（Bulk）：用於大量資料的一般傳輸方案，在這種情況下，比起及時到達，資料的無錯誤傳輸更為重要，批次傳輸具有最低的優先等級，如果匯流排正忙於其他傳輸，這個傳輸可能會延遲；資料的傳送是有保證的，如果在循環冗餘檢查（CRC）中檢測到錯誤，資料將會被重新傳送；此類傳輸的例子包括從大容量儲存裝置傳輸文件、或掃描器的輸出。 USB裝置開發時常見的USB通訊錯誤 在開發USB裝置時，開發人員常常會遇到可能導致USB通訊錯誤的匯流排問題，雖然某些錯誤可能導致系統故障，其他問題可能仍允許系統運作，但可能出現不穩定的行為；以下是一些可能發生的USB匯流排問題的範例： 不正確的USB封包資料和資料順序 USB封包包含錯誤檢查機制，包括用於確保資料有效性的CRC位元，以及用於確保正確資料順序的PID（Packet Identifier）封包切換位元 (toggle bit)，有時在USB資料傳輸過程中，即使使用了這些機制，它們也可能出現問題，導致單個USB傳輸被丟棄或降低傳輸速率。 例如，如果資料封包損壞且CRC無效，接收端將向收發器發送NAK位元，通知其接收到一個錯誤的資料封包；然後，收發器將多次重新傳送該資料，但這可能導致部分資料封包被丟棄，因為接收端可能將其視為重複資料。 其中一個不正確資料順序的範例，包括資料位元切換的錯誤，在正常的資料傳輸中，資料PID會在DATA0和DATA1之間連續切換，然而，如果存在問題，可能會發生資料重傳，而切換位元 (toggle bit) 無法正確更新，導致同一切換位元的重複出現；在這些情況下，連續的DATA0或Data1不會傳遞給應用程式，因為接收端會忽略重複的封包，這將導致資料無法傳遞給應用程式。 USB 傳輸/重傳 在正常的USB傳輸中，主機和周邊進行資料的發送和接收，通過確認（ACK）或否認（NAK）特定的傳輸，實現有效的通訊；在一個有效的USB傳輸範例中，主機將向外設發送一個IN代碼 (token)，周邊將以資料封包作出回應；主機將對此進行確認並回應ACK封包，以通知裝置它正確接收到了資料並準備好發送另一個傳輸。 然而，有時傳輸可能出現故障，如果一個資料封包損壞，主機可能會丟棄此封包並不發送ACK，周邊將接收到另一個IN代碼，但由於沒有ACK，它將重發相同的資料，這可以歸類為重傳。 一些資料重傳是可以接受的，但如果在匯流排上出現過多的重傳，這可能會導致性能下降和/或封包丟失。 與電源和VBUS相關的問題 與電源和VBUS（USB連接器內的電源線）相關的問題是USB匯流排中的另一個常見錯誤；VBUS是一根在USB連接器內部供電給裝置的電源線，主機和周邊裝置對電流補充或消耗有特定的上限，當系統檢測到連接的USB裝置正在從VBUS線提取的電流超出其規定的上限時，系統在測試或運行時可能會關閉。 系統也可以對超出電流作出反應，不連接 (主機可能不會正確地偵測到該裝置的存在，因為它無法建立有效的連接)、或不完整列舉 (主機開始進行列舉過程，但在檢測到電流超過後中止；因此，列舉過程無法完全完成，裝置可能無法被識別或配置)；這些問題可能是為了保護系統和其他連接的裝置免受過大電流消耗的損害而採取的預防措施。 列舉 (Enumeration) 問題 在USB系統中，列舉是一個過程，主機檢測裝置的存在，並確定連接的裝置類型和通訊速度，這是當握手代碼 (token) 發生時，因為兩個裝置正在了解彼此的能力。 在列舉過程中，主機將重置裝置以讀取其描述資訊 (descriptors) 並識別它，然而，如果裝置描述資訊不正確，例如：位元長度不正確，這可能導致列舉錯誤，導致裝置之間的連接不正確。 高速協商問題 高速裝置也可以支援低速和全速的訊號，因為USB 2.0與之前的規格相容；當裝置首次連接時，最初會使用全速能力，直到可以從任一裝置確認到高速能力為止；為了讓USB 2.0裝置進行高速協商，會執行一種稱為「chirping」的協定。 在這個階段，USB定義了兩種資料匯流排狀態，即J chirp和K chirp；當一個高速USB主機連接到另一個裝置時，主機會重置該裝置並等待返回的K chirp，這表示該裝置支援高速；如果裝置沒有回應K chirp，高速主機裝置將終止握手。然而，如果裝置確實返回了K chirp，主機將以交替的Chirp K和Chirp J回應，告訴裝置它支援高速，一旦此傳輸可被識別，高速連接就建立了。 協商速度時出現問題可能導致裝置之間的訊號問題，從而使裝置不正確運作；例如，如果一個全速裝置錯誤地回應了K chirp，主機會誤認為它能夠處理高速，這可能導致資料封包損壞，因為該裝置不理解高速的通訊。 重置、暫停和恢復事件 某些類型的低階匯流排事件，包括重置、暫停和恢復事件，對於兩個高速裝置之間的成功通訊至關重要，而在這些事件期間的任何中斷都可能導致USB裝置出現異常行為。 重置事件在主機希望與裝置進行通訊時發生，這將使裝置重置到默認的未配置狀態，以實現無縫通訊；如果此事件無法正確發生，裝置可能無法有效進行列舉、或正確交換USB資料。 USB裝置可以在不使用時進行關閉，這是透過暫停事件執行的；在此期間，暫停的裝置必須識別恢復訊號和重置訊號；如果主機希望喚醒一個裝置，它可以發出恢復訊號；如果在發送或接收這些訊號時出現問題，USB裝置可能無法正確喚醒，在這些事件發生期間、或之後可能無法回應。 USB協定分析儀（USB Sniffer）是什麼？ 協定分析儀是一種常用工具，由硬體、軟體和韌體開發人員在產品生命週期的各個階段中，用於對嵌入式系統進行分析和除錯；協定分析儀架設在主機電腦和周邊裝置之間，用於原始匯流排資料和事件的捕獲和解碼，轉換為易於人類閱讀的格式，通常會標記匯流排錯誤，以便更輕鬆地進行故障排除。 有各種不同的協定分析儀，每個協定分析儀都專門用於分析特定的資料協定，包括I2C、I3C、SPI、eSPI、CAN、eMMC、UFS、SD、SDIO、GbE、USB、PCIe、CXL等等 USB協定分析儀，也稱為USB匯流排監聽與捕捉器（sniffer）、或USB匯流排除錯器，是一種專門用於捕捉和解碼USB匯流排上協定級別資料的工具。它能夠捕捉和分析USB匯流排的各種資訊，包括列舉過程、USB資料封包、單個USB傳輸、時序和資料事件、速度協商等等；工程師們使用USB協定分析儀來深入瞭解USB匯流排的運作，並發現可能被忽視的錯誤。 軟體型和硬體型USB協定分析儀 在進行USB裝置除錯時，有兩種不同類型的USB協定分析儀可供使用：  軟體型USB協定分析儀 硬體型USB協定分析儀 軟體型USB協定分析儀是一種僅以軟體為基礎的分析儀，該分析儀將接管主機上的USB軟體堆疊的功能，並能夠在資料傳輸過程中監測USB資料；軟體型USB協定分析儀允許使用者查看與主機控制器之間的資料傳輸，但由於軟體型的分析儀依賴主機電腦硬體來進行分析，這通常會限制可用於分析的USB資訊： 依賴主機硬體： 軟體型協定分析儀需要在被測試的主機上運行，並依賴主機的硬體資源進行分析；這代表著分析儀只能獲取主機上可用的USB資訊，並無法直接監控外部裝置或其他部分的USB通訊。 可視性受限： 由於軟體型協定分析儀運行在主機上，它只能觀察和監測主機與外部裝置之間的USB通訊，它無法提供對外部裝置之間的通訊、或其他USB匯流排上的活動的詳細分析。 侵入性： 軟體型協定分析儀需要取代主機上的USB軟體堆疊，這可能會對USB通訊的正常運行造成一定的干擾；它可能需要更長的時間來處理和分析USB資料，這可能導致一些時序問題或性能下降。 相反地，硬體型協定分析儀是一種以硬體為主的工具，可以獨立於主機電腦運作；硬體型分析儀連接在主機電腦與外部裝置之間，以非侵入性方式監測二者之間的通訊，它可以讓使用者輕鬆對嵌入式主機進行除錯，並檢視特定的資料和事件，包括速度協商、時序問題、和傳輸錯誤。 與軟體型協定分析儀相比，使用硬體型分析儀的一個重要優點是能夠針對低階匯流排事件和錯誤進行捕捉、解碼和除錯，低階匯流排事件包括K/J chirps、重置 (Reset)、暫停 (Suspend)、喚醒 (Resume)、IN/NAK和SOF。 雖然軟體型分析儀提供一定程度的USB系統可見性，但它無法取代硬體型協定分析儀；通常，USB開發人員會同時使用兩種類型的分析儀，以確保系統正常運作。 選擇USB協定分析儀時需要考慮的事項 儘管市場上有許多可用的USB協定分析儀，提供了USB協定的分析和除錯功能，但每款分析儀在實現這些功能的方式上都有所不同。 在選擇適合的USB協定分析儀時，使用者必須考慮該分析儀將用於哪些使用案例，以及是否有某些功能對實現這些案例至關重要。 USB 捕捉速率 為了有效地對USB裝置進行分析和除錯，協定分析儀必須能夠成功地以相應的速率捕捉和處理USB流量，確保分析儀能夠滿足訊號要求，是選擇合適分析儀的重要第一步。 即時的能力 即時監控功能使用者能夠即時捕捉、解碼、和分析USB資料，這意味著可以在傳輸發生時即時查看資料，而不需要先捕捉、下載，然後再顯示數據；這在縮短定位錯誤的時間上非常有幫助，並且使用者可以更好地了解匯流排的運作情況。 記憶體 硬體協定分析儀捕捉的資料，通常保存在裝置的儲存空間和主機電腦的RAM中，以提供充裕的儲存空間。對於需要進行長時間資料捕捉，並連續記錄多天資料流量的使用者來說，更大的記憶體非常有益。 USB類別級別的解碼 USB定義了類別代碼訊息，用於識別裝置的功能並將相似的裝置分組，使它們能夠共享共同的USB類別驅動程序，USB類別級別解碼是將低階USB資料轉換為易讀的USB類別級別命令和指令；在協定分析儀上具有這種功能，對於快速和方便地理解資料非常有益，而不需要努力理解原始的USB資料格式。 VBUS電流和電壓監測 USB連接器內部有多個引腳，用於在線材上傳輸特定資料，但還有一根VBUS電源線用於設備之間的電力傳輸，如果VBUS出現問題，可能會導致設備無法正確供電、或由於電流超出而與其他裝置斷開連接；具有允許VBUS電流和電壓監測的協定分析儀，可以幫助在設備的列舉和連接過程中確定任何與電源相關的問題。 硬體觸發 進階觸發能力可以增加其他面向的 USB 除錯能力，讓使用者可針對特定條件進行觸發捕捉，例如匹配特定封包類型、資料、或匯流排狀態。 數位I/O 其數位I/O功能讓協定分析儀具備與外部邏輯連接和同步的能力，這種功能可以讓使用者將USB流量與外部邏輯設備進行同步操作。 透過數位I/O功能，使用者可以將協定分析儀與外部設備（如邏輯分析儀、示波器等）進行連接，以便在分析USB流量時同時觀察外部訊號或進行相關操作。 多分析儀同步 有時需要同步多個協定分析儀，以可靠地監測USB集線器的兩側、或USB系統中的任意點；具備這種功能可以在多個分析儀上同步捕捉事件、啟動、觸發和停止。 跨平台支援 協定分析儀支援在多個不同作業系統上操作，可提供更靈活、方便的除錯體驗，能夠在已經熟悉的操作系統上使用該工具也減少了學習成本。 Total Phase Beagle USB協定分析儀總覽 Total Phase提供多種USB協定分析儀，支援各種不同的專案需求。 Beagle USB 12協定分析儀 - USB Full Speed 1.1分析儀 Beagle USB 12協定分析儀 監控低速/全速USB流量，最高可達12 Mbps；該分析儀提供即時顯示、捕捉資料的搜尋和過濾功能，以及描述資訊 (descriptor) 解碼功能。 Beagle USB 480 協定分析儀 – USB High-Speed 2.0 分析儀 Beagle USB 480 協定分析儀 是一款非侵入性監測高速/全速/低速 USB 2.0 通訊的分析儀，最高支援 480 Mbps 的速度；該分析儀提供即時顯示、捕捉資料的搜尋和過濾功能，同時還提供描述資訊 (descriptor) 解碼和 USB 類別解碼的功能。 Beagle USB 480 電源協定分析儀 - USB High-Speed 2.0 分析儀 Beagle USB 480 電源協定分析儀 是一款非侵入式監測 USB 2.0 通訊的分析儀，最高支援 480 Mbps 的速度；該分析儀提供即時顯示、補捉資料的搜尋和過濾功能，同時還提供描述資訊 (descriptor) 解碼和 USB 類別解碼的功能；標準版和旗艦版提供 VBUS 電流和電壓值的即時監控和圖形化顯示，而旗艦版還提供高階 USB 2.0 觸發功能，使用者可以根據資料模式、封包類型、錯誤類型、事件、和其他基於狀態的靈活觸發條件。 Beagle USB 5000 v2 超高速協定分析儀 - USB SuperSpeed 3.0 分析儀 Beagle USB 5000 v2 超高速協定分析儀 是一款非侵入性地監測 超高速/高速/全速/低速 USB 通訊的分析儀，最高支援 5 Gbps 的速度；標準版可以監測 USB 2.0 或 USB 3.0 通訊，而旗艦版可以同時監測 USB 2.0 和 USB 3.0 通訊；該分析儀提供即時顯示、捕捉資料的搜尋和過濾功能，同時還提供描述資訊解碼和 USB 類別解碼的功能；它還提供使用者執行 USB 2.0/USB 3.0 高階觸發功能，包括基於狀態的靈活觸發條件，根據資料模式、封包類型、錯誤類型、事件、和其他條件進行觸發；此外，它還提供了對 USB 3.0 匯流排的增強可視性，透過檢測低階匯流排事件、鏈路訓練、LFPS 輪詢、訓練序列，並提供了 LTSSM 的視圖，追踪上行和下行鏈路狀態轉換，使用者可以獲得更深入的匯流排監控，並對USB 3.0 系統做進一步的分析和除錯。 USB Power Delivery分析儀 USB Power Delivery分析儀 是用於記錄USB Type-C連接器上的Power Delivery (PD) 協定流量的工具，它在兩個Type-C產品之間串聯連接，被動地捕獲CC1和CC2（通訊通道）訊號之間的所有通訊，在連接期間，它不會干擾任何USB 3.2 Gen 2或USB 2.0訊號，可以捕捉有關功率、USB資料角色、和DisplayPort，或其他Type-C替代模式的PD協商。 該設備還支援Power Delivery 3.0，包括擴展訊息，處理新訊息、和DisplayPort VDM解碼；此外，它還能夠解碼DisplayPort VDM（Visual Display Mode）訊息，以支援與DisplayPort相關的功能；這些功能使得USB Power Delivery分析儀能夠提供更全面和詳細的分析能力，幫助使用者更好地對USB Power Delivery協定進行全面了解與除錯。 Total Phase USB協定分析儀的詳細比較 > 關於 USB-IF USB Implementers Forum, Inc.（USB-IF）是一家非營利組織，旨在提供支援和交流的平台，推動和推廣USB技術的發展和採用，該技術在USB規範中有所定義；USB-IF透過其標誌和一致性計劃，促進開發高品質、USB相容的設備，並宣揚透過一致性測試產品的品質優勢；詳細資訊，包括最新的產品和技術公告，請訪問USB-IF的官方網站 www.usb.org 。 文章來源：Total Phase、USB-IF

儘管承包商在設計和標記網路線安裝時花費了大量時間和精力，但每個處理網路線的人都會遇到不確定某條網路線的走向的情況，也許在安裝時該網路線的標記不正確，或者可能是一位技術人員的「臨時」添加，但已經持續了多年；了解哪些網路線探測器、識別器、網路纜線測試儀、和探棒，可以幫助您減少花在確定該網路線實際走向上的時間。 音頻產生器 網路線音頻產生器是一種用於追踪網路線的工具，雙絞網路線透過使用平衡訊號工作，每對線纜承載著相等但相反的訊號，這樣它們互相抵消，並且不太可能干擾其他線對；如果一對線上存在不平衡（不等）訊號，它會將其轉變為廣播天線，您可以使用網路線音頻產生器來產生訊號，並透過探棒來追踪帶有訊號的網路線；這種方法已經被使用了數十年來確定網路線的走向。有些網路線音頻產生器甚至足夠強大，可以穿過石膏板或其他建築材料工作。 其中一個問題是這些音頻產生器可能會接收到其他不平衡的訊號，最常見的是交流電源線上的訊號，這會產生令人討厭的50或60赫茲嗡嗡聲（取決於電源線的頻率），這可能導致聽到的音頻訊號變得困難；一些音頻產生器具有內置的過濾功能來解決這個問題，Fluke Networks Pro3000類比探棒中的SmartTone技術具有另一個功能：如果您短路了正在產生音頻訊號的線對，音頻產生器發出的 "歌曲" 將會變化，這樣可以確認您已經找到了正確的網路線。 使用發射數位簽證的數位音頻產生器，以另一種方式解決了雜訊的問題，數位音頻產生器只接收來自其來源的數位簽證訊號，忽略其他任何訊號，完全消除了雜訊；這些裝置還解決了另一個常見問題，即訊號從被測試的網路線 "滲漏" 到相鄰的網路線上，使得很難確定哪條網路線、或配線面板端口連接到來源，Fluke Networks IntelliTone Pro 200 進一步提供了以下功能：探針上有一個插孔，可以將網路線插入其中，確認您已找到正確的網路線，它甚至可以測試資料通訊網路線中的每一根八線的功能，以確保它們正確連接。 網路線音頻產生器也可以用於連接到運作中裝置上的網路線，這使其對於網路支援團隊非常有用。 Fluke Networks IntelliTone Pro 探棒和音頻產生器 可輕鬆定位線路和網路線 對於經驗豐富的技術人員來說，找到網路線可能是一項困難、耗時且容易出錯的任務，Fluke Networks的IntelliTone Pro使得在運作中的網路上追踪和定位網路線變得更加輕鬆和準確。 網路線識別器 網路線識別器可以連接到已經安裝終端頭的網路線上，然後可以從另一端讀取識別器的訊號，這些識別器通常具有個別編號（一般為一到八），可以插入到配線面板上，技術人員可以前往另一端的插座，插入遠端識別器，並驗證連接到該插座的網路線與面板上的哪個端口相對應（或反之亦然）。 閃爍的連接埠燈號 另一種在運作中的網路上追踪網路線位置的方法，是利用交換機上的連接燈，當連接到正在傳輸和接收資料的運作中裝置時，這些連接燈通常會亮起和閃爍，如果將測試器插入到遠端，它可以透過定期啟用和禁用連接脈衝來控制燈光的閃爍，例如：每秒兩次，如果您的交換機有很多端口，就需要一些熟練的技巧來判斷哪個燈光是閃爍的。 連接埠的資訊 也許最簡單的方法是讓交換機告訴你活躍的網路線連接到哪裡，當它們感應到有裝置連接時，大多數企業級交換機會發送連結層發現協定（Link Layer Discovery Protocol，LLDP）封包，這些封包可以設置為包含以下資訊： 交換機名稱 連接埠編號（有時包括機箱和槽位編號） 連接埠所屬的虛擬區域網路 (VLAN) 編號 測試器可以收集這些資訊並以簡單易讀的格式在其螢幕上顯示。 一台網路線測試儀即追蹤所有線路 Fluke Networks提供了多種支援這些功能的測試器，從基本的Pro3000音頻產生器和探棒系列，到MicroMapper線路圖測試器、IntelliTone Pro 200音頻產生器、跟踪器和探棒，以及 MicroScanner 工業乙太網電纜驗證器。 然而，有一款測試器獨樹一幟，支援所有這些功能：Fluke Networks LinkIQ 智慧鏈路通工業乙太網線纜 + 網路測試儀，LinkIQ提供類比和數位音頻產生、最多八個網路線識別器，以及閃爍連接埠燈和解碼LLDP封包的能力，這只是這款多功能測試器的開始：它還可以進行10 Gb/s的網路線故障排除和品質驗證，並產生網路線性能報告，更可以檢測並評估乙太網路連接的性能、可靠性、以及對Power over Ethernet（PoE）的支援情況，這對於驗證和確保網路裝置的連接狀態以及PoE供電功能的正常運作非常有幫助。 文章來源：Fluke Network 翻譯與整理：翔宇科技量測事業群 關於 Fluke Networks Fluke Networks 是全球領先的網路纜線基礎設施認證、故障排除、和安裝工具的儀器裝置供應商，專為安裝和維護關鍵網路纜線基礎設施的專業人士提供服務，無論是在安裝最先進的資料中心，還是在最惡劣的天氣中恢復服務，我們憑藉無以倫比的可靠性和卓越的性能確保工作能高效完成；公司的旗艦型產品包括創新的 LinkWare Live，這是全球領先的雲端接纜線認證解決方案，迄今已上傳超過 1,400 萬份測試結果。

客戶提問： 我計劃使用 Aardvark I2C&SPI 封包產生器 以I2C模式與一個系統進行通訊，Aardvark封包產生器將作為I2C控制器，在對待測物上電和開啟I2C上拉電阻(pull-up resistor)後，我希望確保在啟動傳輸之前，SCL和SDA訊號都處於高電平，我需要這個條件來檢測問題，例如：之前的讀取不完整、或目標系統故障。 我的擔憂是從I2C模式切換到GPIO模式，假設Aardvark封包產生器將會斷開I2C上拉電阻，導致無效的讀取發生，我在考慮是否可以使用GPIO上拉電阻來解決潛在的問題；然而，我預見的問題是在模式之間切換時，訊號干擾可能會造成誤判為錯誤的資料。 在啟動之後，我需要使用GPIO來發送中斷訊號以啟動特定的操作或程序，為了確保訊號的完整性，您對這個測試配置有什麼建議？ I2C匯流排的速度將為400kHz。 技術支援回覆： 感謝您的問題！在驗證特定訊號水平時，切換到GPIO模式是必要的；然而，您不需要擔心訊號水平干擾導致假訊號的問題，在上電後，GPIO 訊號仍然可用無需切換模式，詳細信息將在下面的章節中提供。 I2C 上拉電阻和切換模式 I2C上拉電阻與Aardvark封包產生器的選定模式是獨立的，我們預期在切換模式時，上拉電阻將被保持，為了確保，您可以使用示波器來確認訊號的穩定性。 注意：Aardvark封包產生器在開始任何傳輸之前會等待線路進入空閒狀態並穩定下來。 在 I2C 模式下可用的 GPIO 引腳 Aardvark I2C/SPI封包產生器一次只能主動支持一種模式，即I2C或SPI，或完全作為GPIO功能；當使用I2C或SPI模式時，為另一種模式專用的引腳將提供作為GPIO引腳使用，有了這個功能，您可以在不必切換I2C和GPIO模式的情況下發送中斷訊號。 詳細資訊請參考《Control Center 控制中心軟體操作手冊》中的通用IO部分。 Aardvark I2C&SPI 封包產生器線材與訊號速率 關於400kHz頻率，Aardvark I2C&SPI 封包產生器所附帶的線材以及常用的10-Pin分隔線材，兩者均為5"/12.7cm長，這兩種線材均經過優化，可用於該速率下的I2C訊號；較長的線材可能導致訊號退化，但上述提到的線材將適用於您的測試配置。 我們希望這回答了您的問題，您可能會發現以下資源可能會有所幫助： Aardvark I2C/SPI Host Adapter 使用手冊 Control Center Serial Software 使用手冊 【Tech Tip】何謂 I2C 通訊？ 如果您需要更多資訊，請隨時與 我們聯繫。

USBFireWire.com 為電腦傳輸線和客製化線材組件的設計和製造商，其產品包括USB、FireWire、Ethernet、HDMI、防水電源線、和連接器，USBFireWire與醫療保健、製藥、製造、機器人、航空航天、運輸、電信、農業和國防等行業的工程師與產品開發人員合作，設計和製造符合客戶需求的客製化線材，包括特定應用所需的長度、角度和連接器類型。 為了確保USBFireWire設計和製造的傳輸線材符合品質標準並滿足客戶需求，他們的團隊需要一個工具，可以在開發和製造過程中輕鬆進行品質控制測試。 挑戰 USBFireWire提供專為其客戶特定應用而設計的特製傳輸線材，為了確保每條製造出來的傳輸線材不僅符合特定的線材參數，還符合客戶的要求，他們的團隊需要一個傳輸線材測試工具，以幫助他們在產品生命周期的各個階段進行全面的線材測試，以識別潛在問題並確保通過檢查。 背景/問題 USBFireWire設計並製造各種不同類型的傳輸線材，包括USB、FireWire、Ethernet、HDMI、防水電源線、和連接器，他們為客戶提供具有獨特配置的優質電腦傳輸線，包括：適用於各種應用的角度、長短；此外，USBFireWire專門提供客製化線材，以滿足客戶的需求，這包括用於原型生產、和產線客制化，客戶可以根據他們需要的確切長度、角度和連接器類型，設計適合其應用的線材。 USBFireWire與來自各個產業的客戶合作，包括：醫療保健、藥廠、製造業、機器人、航太、交通、電信、農業、和國防等行業；其中許多客戶需要具有高頻寬和功率通量 (power throughput) 的線材，因此提供高品質、安全可靠的線材，對於他們日常使用非常重要；USBFireWire提供高品質線材的使命，除了生產出不僅符合他們的標準，還要符合客戶標準的線材更是至關重要。 在線材製造中，依賴良好的製造過程並在產品開發過程的多個階段進行抽樣檢查是產業標準，USBFireWire特別需要一種方法，他們需要在製造新的線材設計時，測試線路結構品質，並且在大規模生產時，對每個成品進行全面測試 (百百測)，這樣可以確保所提供的線材符合他們自己的標準以及客戶的標準。 總之，無論是哪個行業，USBFireWire都必須生產出符合自己和客戶標準的高品質線材，這些線材需要擁有高頻寬、高通量的特性，並且必須經過嚴格的品質控制，以確保它們安全可靠、耐用持久，可以在日常使用中滿足客戶的需求。 USB、HDMI 線材測試解決方案 USBFireWire採用了Advanced Cable Tester v2，幫助他們對每條USB和HDMI線材進行快速而全面地測試，包括在實驗室中受到各種條件影響的線材，以及在生產線上的最終產品。 在實驗室環境中的線材測試和驗證 Advanced Cable Tester v2非常適合在實驗室環境中進行各種測試，其中一些應用包括點測試 (spot testing, 對少量的樣本進行快速檢測)、統計過程控制 (statistical process control, 監控和控制製程中的變異性)，以及在不同的線材條件和情景下進行線材驗證；該線材測試儀可以進行全面檢查，突出顯示不符合線材規範的區域，包括不正確的引腳連接、不安全/不足的功率測量、和訊號品質不佳；這使得測試人員能夠更容易地找出需要進行調整的區域。 USBFireWire在內部的測試實驗室中使用Advanced Cable Tester v2，對線材進行更詳細的檢測，並測試在不同條件和情境下是否符合線材規格，例如：線材的工作溫度、儲存溫度、彎曲壽命、彎曲半徑、材料類型等。 例如，如果一條線材在0ºC的情況下符合線材規格，他們的團隊還會驗證它在-20ºC或-40ºC的情況下的表現；此外，他們的團隊還會驗證訊號品質，在線材以不同方式彎曲或具有特定彎曲半徑時，如何受到影響，以確保他們的線材材料符合機器人彎曲耐用性評級的要求。 在生產線上測試 USB、HDMI 線材成品 USBFireWire不僅在實驗室中評估正在開發中的線材，他們的團隊還使用Advanced Cable Tester v2對生產線上的線材進行點測試和大規模評估。 Advanced Cable Tester v2針對生產環境進行了優化，具有以下功能： 以低測試成本在幾秒鐘內對線材進行測試 無需電腦即可進行獨立操作 使用本機儲存功能，可收集和儲存多達1,000,000個測試結果 提供序列號和日期/時間戳記，方便進行測試的追溯 這些功能使得USBFireWire能夠將此工具整合到生產線環境中，以幫助標準化和加快品質測試流程。 Advanced Cable Tester v2 的 USB、HDMI 線材測試報告 USBFireWire 發現 Advanced Cable Tester v2 的報告功能在評估每根線材時非常有幫助。 在生產線上大規模測試個別線材，這個工具為他們團隊提供了一種高效的方式，這個線材測試儀的簡單操作和報告產出，使不同技能水平的使用者能夠操作該設備並解讀測試結果，而不需要像示波器等工具那樣需要更多的訓練和背景知識，線材測試儀器的LCD螢幕和網路界面上簡單的“通過/未通過”結果顯示，即可判斷該線材是否符合規格或其他指定標準。 使用者還可以透過線材測試儀的網路界面查看摘要報告，確認哪些測試標準通過或失敗，包括針腳連續性、直流電阻、E-Marker和訊號完整性的檢查；這些標準以預設的線材測試配置文件為準則，與線材規格值進行比較。 使用者還可以自行創建並定義線材測試配置文件，根據需要對更嚴格或更寬鬆的標準進行評估；這個功能使USBFireWire可以有彈性地更改某些測試參數，包括測試速度和分貝。 使用者可以查看詳細的報告內容，其中包括將捕捉的值與測試配置文件的期望值進行比較，以獲取每個不同測試的細節，任何超出期望值或範圍的區域都會被標記。 USBFireWire的客戶也對這種報告產出的功能表示贊賞，因為他們可以獲得詳細且準確的測試文件，可以進行審查並增加信任感。 USB、HDMI 和 DisplayPort 線材測試技術方法 Advanced Cable Tester 可以全面地進行 USB、HDMI和DisplayPort線材測試，進行重要的品質和安全檢測，包括針腳連續性、直流電阻、訊號完整性、E-marker和其他線材的特定測試，以確保其符合相應線材組織設所定訂的規格或測試儀器設定的標準。 針腳連續性 針腳連續性測試用於檢查兩個連接器之間的針腳是否連接正常，報告將插腳的兩端與預期的插腳值進行比較，如果有任何偏差，測試將產生標記，這項測試有助於檢測短路、斷路、路由問題，並可以幫助防止像VBUS/GND反向這樣的危險情況的發生；透過這項測試，USBFireWire能夠確保所有出廠的線材不含有任何針腳連續性問題或配置錯誤；這在製造USB Type-C連接器時特別有幫助，由於USB Type-C連接器的複雜性，製造過程中更容易出現一致性問題。 E-Marker（電子標記）測試 在USB Type-C線材上，E-Marker測試負責讀取任何存在E-Marker的資料，然後將表定的資料和充電規格，與實際量測到的線材參數進行驗證；此外，操作員可以設置供應商ID、產品ID、測試ID、韌體、和硬體版本等內容，以便透過品保過程輕鬆進行線材的通過/不通過的判定。 直流電阻（DCR, DC Resistance）測試 直流電阻（DCR）測試確認每個電源針腳（VBUS和GND）能夠根據線材規格承載所需的電流；對於Type-C線材，將分別量測每個電源針腳，然後對整個線材進行測試；通過/不通過的標準可以確保線材滿足規格要求，例如Type-C的IR Drop；如果有，還會對Type-C的SBU (SuperSpeed Bitrate USB) 和CC差分訊號線進行DCR測試。 訊號完整性 訊號完整性測試用於量測線材的差動配對 (differentially paired) 的線路品質，在差動訊號傳輸中，兩根線（稱為正極和負極）搭配使用，並在傳輸過程中相互抵消雜訊，提供更穩定和可靠的訊號傳輸；可以在多達5對差動線對上進行518 Mbps到12.8 Gbps的測試配置，此測試會對線材的速度進行測試，同時提供模擬眼圖來視覺化訊號的品質，其中包括使用遮罩為高等化開口（HEO）和垂直等化開口（VEO）來提供參考值；如果測試鎖定了指定的差動線對，表示測試設備成功檢測並穩定接收到了該差動線對的訊號，測試結果將顯示模擬出的眼圖圖像；如果無法鎖定，則會顯示未鎖定圖像。 這項測試讓USBFireWire能夠評估訊號受到的影響，並確定線材在不同情境下是否符合線材規格；這些情境包括線材被彎曲、移動或處於不同的彎曲半徑等。 優點 擁有具備全面性、且負擔得起的測試成本，對每根線材進行個別測試，使USBFireWire成為一家值得信賴的線材設計和製造商，提供品質優良且可靠的產品，獲得客戶的信任感。 “USBFireWire 對Advanced Cable Tester v2感到非常滿意，它穩定、功能強大、易於使用，並且很難被錯誤使用；這款設備讓我們和我們的客戶有信心，我們正在製造出可靠的產品，能夠在日常使用中始終如一地運作，同時也讓我們放心知道，我們的工藝是最好的，並且正確地執行。” — Rick Wessley, Operations Manager 結論 USBFireWire的產品開發和製造團隊，從使用Advanced Cable Tester v2中獲得了很多幫助，透過將這個設備納入他們的實驗室開發和生產線流程中，他們現在能夠快速、輕鬆地測試數百條線材，以確保每根線材都符合他們的品質標準，並確保他們為客戶提供可信賴的專業產品，以滿足其關鍵的線材應用需求。 Advanced Cable Tester v2 產品介紹 Advanced Cable Tester v2 第二代進階線材測試儀 結合了超快的性能、低成本的測試、和堅固的設計三大特性，以遠低於其他解決方案的價格、時間和勞力，提供了快速的點測試、易於理解的報告產出、以及實驗室和生產環境下100％的測試覆蓋率 (百百測)；該測試儀器支援多種類型的線材，包括USB、HDMI和DisplayPort，並對每根線材進行全面的測試，包括針腳連續性、直流電阻、訊號完整性、E-marker和其他測試，以確保其符合所需的線材規範。 關於 TOTAL PHASE Total Phase 是全球領先的嵌入式系統解決方案提供者，我們的使命是為全球嵌入式系統行業的工程師，提供智慧化的系統可視性，並創造價格合理、高品質和強大的解決方案；無論您在嵌入式系統行業的哪個領域工作，我們致力於提供卓越的支援，讓您能夠更好地理解和管理嵌入式系統；我們的產品和解決方案旨在提供智慧化的工具和測試資源，幫助工程師更高效地設計、開發和測試嵌入式系統，以實現產品項目的成功和客戶的滿意度；同時，我們致力於與客戶建立夥伴關係，共同推動嵌入式系統技術的創新和進步。

I2C 背景 在傳統的方式下，當連接多個裝置到一個微控制器 (microcontroller) 時，每個裝置的位址和資料線通常需要分別連接，這將佔用微控制器寶貴的引腳，導致PCB上有大量的線路，並需要更多的元件來連接一切；這使得這些系統的生產成本高昂，並容易受到干擾和雜訊的影響。 為了解決這個問題，飛利浦（Philips）在1980年代開發了Inter-IC bus（亦稱為I2C，全名為inter integrated circuit），I2C是一種用於主機板上通訊的低頻寬、短距離協定，所有裝置透過兩條線路連接：串行資料（SDA）和串行時脈（SCL）。 I²C通訊協定僅使用兩條雙向開集 (open collector) 或開漏線路 (open drain line)，分別是串行資料線（SDA）和串行時脈線（SCL），並使用電阻拉高；傳統上，常用的電壓為+5 V或+3.3 V；然而，最近+2.5 V、+1.8 V和+1.2 V變得更加普遍。 I2C 實作範例 無論連接了多少個從屬單元到I2C匯流排，只有兩個訊號與所有裝置連接；因此，因為主機裝置需要使用位址機制來與特定的從屬裝置進行通訊，所以會產生額外的開銷。 由於所有通訊只在兩條線上進行，因此所有裝置必須具有唯一的位址，以在匯流排上進行識別，從屬裝置具有預先定義的位址，但從屬裝置的位址較低位元可以被分配（通常是最後幾個位元），以允許在匯流排上有多個相同類型的裝置存在。 物聯網（"IOT"）的出現，加上I2C串行通訊的引腳數量相對較少，導致I2C的使用再度盛行起來，常見的應用包括串行資料管理，包括與感應器之間的串行資料傳輸、程式設計EEPROM以及擷取輪詢/接收感應器資料。 I2C 的運作理論 I2C採用主從協定。主機發起通訊，事件的順序如下： 主機發出起始狀態，這個狀態通知所有裝置，在串行資料線上等待指令。 主機發送目標裝置的位址和讀寫旗標。 具有匹配位址的裝置回應一個確認訊號。 主機和裝置之間的通訊在資料匯流排上進行，無論這個通訊是讀還是寫，主機和裝置都可以接收或傳輸資料，發送器將8位元的資料發送給接收器，接收器則回應1位元的確認訊號。 當通訊完成時，主機發出停止狀態，表示一切都完成了。 I2C通訊協定 由於只有兩條線路，這個協定需要額外的位址機制和確認機制，增加了額外的開銷。 I2C 的特色 I2C具有許多值得一提的重要特點，I2C通訊支援多種資料傳輸速度：標準模式（100 kbps）、快速模式（400 kbps）、快速模式加強版、高速模式（3.4 Mbps）和超高速模式（5.0 Mbps）。 其他特點包括： 內建碰撞偵測 10 位元位址 支援多主機 資料廣播 (一般呼叫，用於特定的控制或配置指令，以同時影響所有從機裝置) 欲了解更多其他功能的詳細資訊，請參閱本文結尾的參考資料。 I2C的優點與缺點 優點：由於只需要兩條線路，I2C非常適合在匯流排上連接許多裝置的電路板，隨著系統增加額外的裝置，這有助於降低電路的成本和複雜性。 缺點：由於只有兩條線路，處理位址和確認的額外開銷會增加複雜度，如果只需要簡單的點對點通訊、或單一裝置的操作，直接連接介面（direct-link interface, 如SPI）可能更加直接和高效，因為它不需要額外的位址和確認機制。 I2C在多裝置連接和複雜配置的場景下表現出色，但在單一裝置、或簡單通訊需求的情況下，可能會因為額外的開銷而顯得不那麼高效；因此，在選擇通訊協定時，需要根據具體的應用需求和系統配置進行評估和選擇最適合的解決方案。 Total Phase 模擬和除錯工具 透過 Total Phase 的產品，工程師可以對嵌入式系統進行即時監測、分析、和除錯，從而獲得對系統內部運作的深入了解；智慧化工具提供可見性，讓工程師能夠有效解決複雜的問題、優化系統性能，並提高產品的品質和可靠性。 Total Phase 的解決方案提供了強大的功能，例如：高速資料捕捉、協議分析、軟體除錯、和硬體測試等，這些工具和功能使工程師能夠深入了解系統的內部運作、追蹤故障和優化性能。 幾乎所有 Total Phase 產品採用 USB 匯流排供電，無需附加電源供應器，每一款產品完全支援 Windows，Linux，以及 Mac OS X 操作系統，並提供完整的分析軟體和應用程式介面（API）；對於在研發運用 I2C，SPI，MDIO，或者 USB 產品的嵌入式系統工程師來說，Total Phase 的高性價比，及超小型工具是最佳的選擇。 Total Phase I2C/SPI主機轉接器和協定分析儀的詳細比較 > 參考資料 I2C-bus Specification and User Manual - NXP I2C (Inter-Integrated Circuit) Bus Technical Overview and Frequently Asked Questions - Embedded Systems Academy Introduction to I2C - Embedded.com I2C - Open Directory Project Listing

數位訊號處理（DSP）代表著電腦科學中一個令人興奮的領域，對於設計新的嵌入式系統產品的工程師來說，這是一個充滿無限可能性的世界；DSP技術使用特別設計的程式和演算法來操作類比訊號，產生更高品質、較少受到損壞、或更容易傳輸的訊號。 在這篇部落格文章中，我們將探索數位訊號處理背後的一些技術，我們將研究典型的元件，比較類比訊號和數位訊號之間的關鍵差異，以及DSP的最常見應用案例。 什麼是數位訊號處理（DSP）？ 數位訊號處理，簡稱DSP，是一種強大的技術，應用於科學、工程、醫療保健和通訊等多個領域；DSP技術能夠處理和操控從各種現實世界為來源所獲得的感測資料，視覺圖像、聲波、甚至地震波，都可以作為數位訊號處理的輸入。 數位訊號處理的一般功能是量測、壓縮、或過濾類比訊號，這通常要求DSP在固定的、或受限制的時間框架內執行大量簡單的數學運算（如加法、減法、乘法、除法等），為了實現這一點，像德州儀器（Texas Instruments）等公司已經開發出專為數位訊號處理任務優化的專用微處理器晶片。 DSP的發展始於1960年代末至1970年代初，當時數字計算機(現今我們所熟知的電腦)首次提供給政府和最大的企業使用，但尚未普及到一般大眾。當時，DSP技術的應用主要集中在軍事和政府領域，涉及雷達和聲納、太空和石油勘探以及醫學影像等領域。隨著個人電腦在1980年代及以後普及，數位信號處理開始擴展到更廣泛的商業和消費者應用領域。移動電話、電影特效和MP3文件都依賴於DSP技術。 數位訊號處理 (DSP) 的元件 一個典型的數位訊號處理系統遵循一個基本架構，以實現對類比訊號的數位轉換和處理；數位訊號處理（DSP）的第一個要求是始終需要一個訊號來源，也就是要有一個需要被處理的訊號，這個訊號可以是需要進行過濾、量測、或壓縮等操作的原始訊號；在進行DSP處理之前，必須先確保有可處理的訊號來源。處理訊號的第一步是使用類比數位轉換器（ADC）將類比訊號轉換為數位訊號，ADC將輸入的類比電壓轉換為該電壓的數位量測值。 在將訊號轉換為數位格式後，資料可以透過DSP晶片進行處理，根據應用特定的要求對訊號進行過濾、壓縮或其他操作；一旦數位訊號經適當修改，可以使用數位類比轉換器（DAC）將其轉換回類比格式；最終的結果將是一個新的類比訊號，代表著對原始輸入訊號的數位修改。 一個數位訊號處理晶片包含四個主要原件： 程式記憶體： DSP晶片包含兩種記憶體類型，第一種是程式記憶體，用於儲存晶片處理資料所使用的程式和演算法，DSP晶片的程式設計因應不同的應用而有所不同。 資料記憶體： DSP晶片使用的第二種記憶體被稱為資料記憶體；這是晶片儲存接收到的資料，並在晶片上進行處理的地方；通常情況下，數位訊號處理晶片接收的資料，是先經過類比訊號轉換為數位訊號的形式；這是因為數位訊號處理主要針對數位訊號進行操作和處理，所以在輸入數位訊號到DSP晶片之前，一般會使用類比到數位轉換器（ADC）將原始的類比訊號轉換為數位形式，以便在DSP晶片上進行後續的處理和分析。 運算引擎： 在數位訊號處理晶片中，運算引擎是晶片的核心，它負責執行各種數學計算和演算法來處理資料；這些演算法通常是儲存在晶片的程式記憶體中，可以根據不同的應用需求而有所不同，並且可以透過程式記憶體來進行設定和更新。 輸入/輸出： DSP晶片可能具有多種不同類型的連接埠，包括串行埠 (serial ports)、定時器、主機埠 (host ports)、外部埠 (external ports)、LINK埠和其他類型的連接埠；連接埠允許DSP與其他設備進行資料傳輸，例如：ADC或DAC轉換器；透過埠連接，DSP晶片也可以整合到更大的電腦系統中。 Image courtesy of Unsplash 數位訊號處理（DSP）與類比訊號有何不同？ 現在我們已經談論了數位訊號處理的工作原理，你可能想知道DSP的各種應用和將類比訊號轉換為數位格式的真正價值；為了回答這個問題，我們需要更多地了解類比和數位之間的定義和差異。 類比訊號是一種連續的訊號，其時間變量類似於隨著時間變化的某種物理量，例如音調、電壓、或壓力；一個描述電壓隨時間變化的類比訊號，可能反映出+/- 120 V 的振幅，並且訊號在該範圍內表達所有值；相比之下，數位訊號將相同的電壓表示為一系列離散值，通常使用二進制編碼以供電腦使用。 類比和數位訊號包含相同的資訊，但以不同的方式格式化；類比訊號反映了我們生活在一個可以看到無數不同顏色、聽到無數音調，甚至嗅到無數氣味的現實世界；我們可以將這些資料轉換為以一和零的組合來表示每種顏色、氣味或聲音的數位格式；然後，我們可以編寫程式，借助數位訊號處理的幫助，以不同而有用的方式來操作資料。最後，我們可以將經過數位處理的資料重新轉換為類比形式，讓我們能夠聽到或看到結果。 為什麼要使用數位訊號處理 (DSP)？ 為了展示數位訊號處理的多功能性和實用性，我們可以簡要探討數位訊號處理技術的一些應用範疇。 數位訊號處理在音訊處理中的應用 數位訊號處理技術在處理供人們聆聽或使用的音訊方面扮演重要角色。這包括音樂和語音等形式。 音樂錄製過程中，數位訊號處理用於產生最終混音，以優化對人耳的聽覺體驗；在錄音室中，各個音軌的軌道或聲道，也就是在錄音過程中所錄製的個別音源或聲音部分，皆以類比形式錄製，然後轉換為數位格式，便於調整音量、音調和其他特性；數位訊號處理能夠協助過濾、訊號加減（添加新聲音、或消除不需要的聲音）、編輯等處理。 同樣地，數位訊號處理也廣泛應用於電腦產生的語音應用，透過結合數位錄製技術和聲音合成技術，模擬人類的語音模式，使電腦能夠產生逼真的語音。 數位訊號處理在回聲定位（Echo Location）中的應用 數位訊號處理在現代雷達系統的運作中扮演著重要的角色；在雷達中，數位訊號處理可以用於壓縮脈衝式射頻訊號，提高對雷達檢測物體距離的準確性，數位訊號處理晶片還可以透過濾除雜訊，增加雷達系統的有效範圍，並且可以讓操作人員以不同形狀和長度發射射頻波脈衝，實現針對每個情況的脈衝優化。 結論 翔宇科技為 Total Phase 在台灣的代理商，為具有創新思維的工程師和產品開發人員提供嵌入式產品的測試和除錯工具，幫助您開發出優質且可靠的產品，並幫助您克服開發過程中可能遇到的挑戰。Total Phase 提供高品質的測試工具，如 I2C和SPI工具，以協助您進行設備測試、故障排除、和軟體除錯，從而節省時間並提高效率。無論您是開發嵌入式系統還是其他應用領域，翔宇科技致力於成為您信賴的合作夥伴。 Total Phase 產品線一覽 > Total Phase 所有技術文章 >

福祿克網路 (Fluke Networks) DSX Cable Analyzer 測試儀系列，內建了數百種不同的測試限制，您可能想知道其中哪些使用的是工業乙太網路標準並可以在這些環境中使用。我們建議您諮詢機器和線纜供應商以及自動化設備供應商，以便為您的設施設置正確的測試和測試限制。下面是福祿克網路測試儀 DSX 中根據工業乙太網路標準提供的一些測試限制。 第一個是測試信道的 TIA-1005 標準。這些測試限制適用於 Cat 5e、6 或 6A 的 TIA 1005-A 信道。您需要選擇 MICE “E” 水平（1、2或3）以根據橫向變換損耗(TCL) 測量來測試電磁敏感性。您也可選擇“+PoE” 或“+All” 來啟用更多測試。“+PoE” 測試包括一系列電阻測試，可以測試高接觸電阻的點連接器，以避免它們在MICE 2 和3 環境中過早出現故障和間歇性問題。使用這些測試限制時需要使用DSX 測試儀（型號DSX-CHA004 或DSX-CHA804）自帶的信道適配器。這意味著TIA-1005 測試是與信道配置相關的，也就是說，它不會測試鏈路末端連接器的性能。如果您是在現場端接這些連接器，這可能會不太合適。 第二套測試限制是以 ISO 11801-9902 技術報告為基礎的。與 TIA-1005-A 限制不同，這些測試包含末端連接器的性能，因此又稱“端到端鏈路”測試，您可在DSX 測試限制中找到它們。與TIA 限制相似，您可選擇Class D、 E、以及MICE “E” 級。此外，您還需要設置鏈路中的互聯數量（從二到六）。測試鏈路中的最後一個連接器需要與您測試的分類限制相應的跳線適配器（Cat 5e / Class D 為DSX-PC5ES，Cat 6 /Class E 為DSX-PC6S，Cat 6A / Class FA 為DSX-PC6AS）。ISO 11801-3 未來的修訂將包含端到端鏈路，屆時這些也會被加到DSX 中。 第三套限制是為PROFINET 連接設計的，可在DSX 的“應用”組中找到它們。只有兩個選項– PROFINET 和PROFINET 2prE2E（端到端）。但是這些測試使用信道適配器，因此它們不適合現場端接的末端連接器。 根據您選擇的限制，您可能還需要設置插座配置：它是TIA568A 還是B 接線，僅兩對，還是使用M12 連接器（需要獨立的適配器）。

I/O 輸入和輸出裝置 嵌入式系統由各種硬體元件組成，以實現其預期的功能；這些組件通常包括處理器（如微控制器、或微處理器）、電源供應器、定時器/計數器、輸入和輸出裝置、記憶體，以及通訊埠（如CAN、SPI、I2C、USB、Ethernet、UART等）。 特別是輸入和輸出裝置（I/O或IO裝置）元件，用於將資料傳輸到電腦、或在電腦中傳輸資料；換句話說，輸入裝置用於將資料發送到CPU，而輸出裝置則接收來自CPU的資料；在嵌入式系統中加入輸入/輸出功能可以讓使用者控制電腦或系統，同時也使電腦或系統能夠與使用者進行互動。 在本文中，我們將解釋輸入和輸出裝置，它們的差異，以及它們如何幫助嵌入式系統運作。 輸入裝置 輸入裝置是一種硬體元件，連接到主要裝置（如電腦），並將資料傳送到處理元件；輸入裝置通常是外部裝置，它們允許使用者與電腦或系統進行互動和控制，輸入裝置將物理輸入轉換為二進制資訊，然後將其傳送到處理單元進行運算，以執行特定任務；輸入裝置以腳位的形式顯示，可以是串行或並行、類比或數位。 Photo by Anete Lusina 輸入裝置的範例 輸入裝置的例子包括鍵盤、觸控板、攝影機、麥克風、GPS和各種感應器。 輸出裝置 輸出裝置是一種硬體元件，連接到主要裝置（如電腦），將從處理單元接收到的資料，轉換為人類可感知的形式，讓使用者可以理解和使用，這可以是文字、圖形、音訊或視訊；通常，輸出裝置是人們用來執行操作或任務的外部裝置，輸出裝置以腳位的形式顯示，也可以是串行或並行、類比或數位。 Photo by Karol D. 輸出裝置的範例 輸出裝置的例子包括：顯示器和投影機（視訊輸出）、耳機和電腦揚聲器（音訊輸出）、以及印表機（文字/圖形輸出）。 嵌入式系統中的輸入和輸出裝置 輸入和輸出裝置是嵌入式系統中的重要元件，與處理器（例如CPU）和記憶體等其他元件一起協同工作，它們的目的是使系統能夠接收外部的資料（輸入）、或將處理後的資料傳輸出去（輸出），以執行特定的任務或功能；這些裝置可以是鍵盤、觸控板、攝影機、麥克風等用於接收資料的輸入裝置，也可以是顯示器、印表機、音箱等用於將資料顯示或傳輸的輸出裝置；藉由與處理器和記憶體的協同作用，這些裝置能夠實現使用者與嵌入式系統之間的互動和控制，並使系統能夠執行所需的任務。 那麼，這些元件如何一起運作以執行預期的功能呢？ 首先，了解記憶體和處理元件的角色，以及它們在輸入和輸出操作中的重要性是有幫助的。 處理元件 嵌入式系統需要一個處理元件，例如中央處理器（CPU），來執行所有的任務，處理器被視為系統中的主要晶片，負責提取和解碼資料，然後根據記憶體裝置給出的指令執行操作。 記憶體 記憶體用於在嵌入式系統中儲存處理所需的暫時或永久資訊，有多種類型的記憶體，包括：隨機存取記憶體（RAM）、唯獨記憶體（ROM）、或可擦除可編程唯讀記憶體（EEPROM）；記憶體負責存儲啟動系統所需的資料，或臨時存儲從輸入裝置收集的資料。 在輸入/輸出、記憶體和處理器之間傳輸資料 整個系統中的輸入、輸出、記憶體和處理器各自扮演著不同的角色，使系統能夠接收資訊並轉換為實際操作。 首先，輸入裝置（可以是外部裝置或感測器）收集物理輸入，並將此資訊轉換為處理器可以理解的二進位資料，這些資料被傳送到系統的記憶體裝置中並儲存起來；然後，處理器從記憶體中提取存儲的指令集，進行算術或邏輯操作，以提供輸出結果。這些資訊再次被傳送回記憶體裝置中，等待輸出裝置使用。一旦準備就緒，輸出裝置將資訊轉換為實際的物理輸出。 以下是輸入/輸出、記憶體和處理器之間資料流的示例: 使用個人電腦的情境是現實生活中的一個例子，在這種情況下，鍵盤就是輸入裝置，透過按下字母、數字和符號鍵，使用者可以向電腦提交資料和指令，每個按鍵都會轉換為處理器可以解讀和識別的二進位數字；這些數字被儲存在系統的記憶體中，並傳送給處理器進行計算，以提供輸出結果；這些資訊隨後由輸出裝置（如顯示器）使用，將使用者輸入的資訊顯示在螢幕上。 嵌入式系統的工作原理 嵌入式系統是一種電腦化控制器，使用即時作業系統在大型電器或機械裝置中，執行特定的功能或多個功能；當我們提到嵌入式系統時，通常指的是一個嵌入到其他裝置中的電腦系統（通常為微控制器），例如：家用電器、家庭自動化裝置、遊戲機、手機或印表機，嵌入式系統在這些裝置中扮演著重要的角色，用於控制、監測和執行各種功能。 嵌入式系統的即時作業系統，是一種能夠即時處理和回應任務的作業系統；它的設計目標是確保系統能夠按時執行所需的功能，因此在時間敏感的應用中非常重要。 嵌入式系統的設計是將處理器、記憶體、和輸入輸出裝置結合在一起，以實現特定的功能；處理器是系統的核心，負責執行指令、進行計算和處理資料；記憶體用於儲存指令和資料，包括：臨時和永久資料，輸入輸出裝置用於接收外部資料輸入和將處理結果輸出。 我們可以總結嵌入式系統的定義特點如下：  It is a computer system (hardware and software) 它是一個包含硬體和軟體的電腦系統 它由微控制器或微處理器驅動 它嵌入在另一個裝置中 它使用即時作業系統 多年來，微處理器已經在電腦中得到廣泛應用，但現在有高達98%的微處理器晶片，被用於嵌入式系統和電腦化裝置，而不是用於電腦本身；即時作業系統的目的，是以最小的處理延遲來處理進入系統的資料。 嵌入式系統的關鍵特點 除了上述定義的特性之外，我們觀察到的大多數嵌入式系統還具有幾個共同的特點，了解這些特點以及背後的原因，可以幫助我們更好地理解嵌入式系統工程師所做的一些最重要的設計決策。 嵌入式系統必須包含處理器引擎 嵌入式系統是一種電腦，而所有電腦都需要處理器，嵌入式系統工程師可以在他們的嵌入式系統專案中，選擇通用微處理器和微控制器裝置；通用微處理器使用獨立的整合電路來處理計算和運算功能，並需要額外的記憶體和外部裝置來達成不同的任務；而微控制器則內建了處理器、記憶體和外部裝置，整合在同一個晶片上，這使得微控制器在成本、功耗、和尺寸方面具有優勢，適用於許多嵌入式系統應用；因此，根據具體的需求和應用場景，工程師可以選擇最適合的處理器引擎。 微處理器晶片完全專注於提供嵌入式設備所需的處理能力，因此可以期望通用微處理器具有更高的處理速度；另一方面，微控制器提供的片上外部裝置，可以減少整體設備的尺寸和功耗，降低成本；微處理器還需要更多的支援電路，而更多的零組件和電路，意味著更多可能發生故障或故障的地方。 嵌入式系統可能沒有使用者介面 如果您正在使用電腦或手機閱讀這篇文章，您是透過一種稱為使用者介面的方式與電腦進行互動，使用者介面是您作為使用者可以與電腦進行互動的媒介，它包括螢幕、桌面的外觀、電腦揚聲器或耳機，以及鼠標和鍵盤等輸入裝置；您的電腦上的使用者介面是雙向的 - 您使用屏幕和揚聲器來接收訊息，而鍵盤和滑鼠則是輸入設備，用於發送訊息；然而，嵌入式系統可能沒有這樣的使用者介面。 相比之下，大多數嵌入式系統都不具備使用者介面；想想控制您汽車上的防鎖死煞車系統、或胎壓監測系統的電腦，這些嵌入式系統使用傳感器來監測您汽車的特定特徵，並根據傳感器的資料觸發自動反應；作為車輛操作者，您無法透過使用者介面與這些系統進行互動，儘管當這些嵌入式系統執行某些操作時，您可能會收到相應的指示。 沒有使用者介面的嵌入式系統，沒有使用者介面的嵌入式系統被設計為能夠在長時間內獨立運作，而不需要使用者的輸入，這些系統通常被嵌入到其他設備或系統中，並且在背景中執行特定的任務或功能，它們依靠預先設定的程序和參數來執行操作，而不需要使用者的干預；因此在部署之前，徹底進行除錯非常重要。這可以透過一種稱為協議分析儀的設備來完成，該設備可以監控系統上的流量，幫助設備開發人員快速診斷和修復錯誤。 現代車輛包含各種監測和控制不同功能的嵌入式系統，其中一些系統可以透過內建於車輛儀表板的使用者介面進行控制，而其他系統則獨立運行，不需要駕駛員的輸入。 嵌入式系統是根據特定目的進行設計的 在現今製造的車輛中可以找到各種類型的嵌入式系統，但為什麼製造商不只使用一台電腦控制整輛車呢？ 事實上，所有的嵌入式系統都是為特定目的而設計的，每個嵌入式系統都經過優化，確保其能夠以最佳性能執行其指定的任務，優化可以包括選擇最適合的硬體平台、使用高效率的演算法、和編程技術、最小化資源使用，以及提高系統的可靠性和效能等。例如，一個嵌入式系統可能負責控制車輛的網路連接，另一個可能負責控制停車輔助功能；它們可能具有一些相似的特性，但它們的輸入和輸出、電源和記憶體需求、應用程序、甚至可能操作系統都可能不同。 嵌入式系統通常是高度專業化的，它們被設計和優化用於執行特定的任務或功能；這些系統在設計階段就被限定了其功能和用途，且通常不具備通用運算能力；相較於一般的通用運算，嵌入式系統的硬體和軟體都是針對特定應用進行優化，以達到最佳的效能、功耗和成本效益。 由於嵌入式系統的特定性，它們的設計通常涉及特定的硬體元件、嵌入式處理器、專用的軟體驅動程式、和即時作業系統。這些系統的設計目標是確保它們能夠可靠地執行特定的任務，並在特定環境中達到預期的性能和功能。 由於嵌入式系統的高度專業化，它們通常無法執行像一般電腦的通用軟體或應用程式，它們的軟體是針對特定任務和硬體設計的，因此無法直接執行其他不相容的軟體；嵌入式系統的專業化和優化使其能夠在限制的資源下，實現高效能和穩定性，並提供符合特定需求的解決方案。 嵌入式應用程式是內建的 嵌入式系統始終是為特定目的或應用而設計的，開發者和使用者在部署後，通常無法安裝額外的應用程式到設備上；因此，所有運行嵌入式系統所需的應用程式都內建在設備本身中，這使得嵌入式設備在定義上是硬體和軟體的結合產品。 在桌面電腦運算中，製造商會建立硬體和作業系統，讓使用者能夠在平台上部署各種應用程式；軟體開發者可以開發與最流行的作業系統相容的應用程式。但在嵌入式系統工程中，設備的硬體可以根據應用程式的特定性能需求進行設計。 嵌入式系統使用即時作業系統（Real-Time Operating System, RTOS） 嵌入式系統採用即時作業系統（RTOS），以確保系統內的應用程式能夠在資料進入系統後立即進行處理，處理延遲以十分之幾秒為單位，即使是最小的延遲也可能被視為系統故障；處理時間的限制是嵌入式系統工程師面臨的最重要挑戰之一，他們必須確保系統始終在指定的時間內處理資料。 在嵌入式系統中，有兩種常見的即時作業系統（RTOS）設計： 事件驅動型RTOS（Event-Driven Real-Time Operating System）： 採用稱為搶先式優先級調度（Preemptive Priority Scheduling）的資源排程方法；在這種系統中，只有當新任務的優先級別高於當前任務時，RTOS才會切換到不同的任務；根據優先級別水平，RTOS會按照排程方式來安排和管理任務。 時間共享型RTOS（Time-Sharing Real-Time Operating System）： 則是定期使用時脈中斷（Clock Interrupt）切換任務，該系統不指定優先等級，而是頻繁地在任務之間進行切換，以確保每個任務都得到執行。 嵌入式系統工程師會對其設備進行廣泛的台面測試（Benchtop Testing），在控制的環境下，進行的實驗室測試或評估，以驗證嵌入式系統的功能和性能；在台面測試中，設備被放置在實驗室的測試台面上，使用各種測試方法和工具來模擬不同的工作條件和情境，並進行各種測試項目，例如：功能測試、壽命測試、效能測試等；透過台面測試，工程師可以評估嵌入式系統的穩定性、可靠性和性能，並做出相應的改進和優化，以確保RTOS按照規格要求運行。 嵌入式系統是資源有限的 嵌入式系統的真正設計挑戰，在於使用資源有限的電腦系統；由於其體積必須小且元件數量有限，嵌入式系統相較於較大型的電腦而言，資源受到極大的限制；儘管桌上型電腦的儲存空間以「TB」為單位，嵌入式系統設計者卻必須面對，將更多記憶體塞入更小封裝的現實挑戰。 我們先前提到，嵌入式工程師可以根據精確的應用需求設計嵌入式硬體，當你意識到增加40%的處理能力、或40%的記憶體，可能會導致設備成本增加40%時，這一點變得更加重要；而且由於該設備只需執行一個特定的功能，選擇最便宜的硬體以滿足這些需求是合理的。 嵌入式系統可能受到電力限制 行動裝置中的嵌入式系統可能依賴於電池作為其電力來源，因此它們面臨著影響系統設計選擇的電力限制，而不是依賴於外部電源或插座。為了讓裝置對使用者更為友善，因此在設計這些嵌入式系統時需要考慮節能和功耗控制，以延長電池壽命並提供長時間的使用時間。 嵌入式系統在您的車輛中透過車輛電池供電，而該電池在您啟動引擎時進行充電；嵌入式系統在您的車輛中的高效設計和低功耗，因此有助於降低整體運營成本。 嵌入式系統對你的日常生活產生重大影響 無處不在的嵌入式系統，幾乎影響了我們日常生活的方方面面，在我們的汽車、家庭和攜帶的行動設備中都存在，讓我們能夠以我們所選擇的方式生活；無論是在家中、在車上還是隨身攜帶的行動設備中，嵌入式系統都扮演著重要的角色；它們為我們提供了各種功能和便利，並透過即時操作系統來處理和回應環境中的資料；這些嵌入式系統都經過精心設計，以滿足特定的需求，同時努力減少成本、功耗和硬體要求，嵌入式開發者面臨著在有限資源下實現這些目標的挑戰，並不斷推動嵌入式技術的創新和進步。 現代的技術和嵌入式系統 因為現代科技，包括設備、消費品和工具，通常需要一個完整的指令系統和通訊協議來操作和執行特定任務；畢竟，嵌入式系統本質上是一個專門執行特定任務或一組任務的電腦系統，作為整個系統的一部分。現代科技和嵌入式系統緊密相連，這些系統的運作是為了滿足各種不同的需求，從家用電器到工業機械，從智能手機到交通系統，都依賴著嵌入式系統的精確和高效執行；這些系統以小型化、低功耗和高度可靠性為特點，使得現代科技得以實現更多的功能和便利。 無論是在我們日常生活中使用的智能家居設備，還是在各行各業中用於監控、控制和自動化的系統，嵌入式技術的應用都是不可或缺的，它們在設計和製造過程中需要考慮各種因素，如效能、成本、功耗和可靠性，以確保這些系統能夠順利運行並滿足用戶的需求。 隨著科技的不斷進步，嵌入式系統的重要性將會繼續增加，它們在現代科技中扮演著關鍵的角色，為我們的生活帶來更多的便利和創新；因此，嵌入式系統的設計和開發將繼續成為科技領域的重要領域，並帶動著整個行業的發展和進步。 嵌入式系統如何與我們一起運作 嵌入式系統存在於我們的家中，被整合到遙控器、鬧鐘、恆溫器等設備中；即使在路上，我們也可以看到嵌入式系統的實際應用，汽車由數百個嵌入式系統組成，可以同時運作，每個系統都擔任特定的功能，如播放收音機、控制車窗、和啟動防鎖死煞車系統；同樣地，工作場所也必然融入嵌入式系統。沒有這些系統，人們無法執行重要的日常任務，例如影印、掃描，甚至搭乘電梯；總之，嵌入式系統每天都會影響著你的生活。 Total Phase如何支援嵌入式系統開發 Total Phase 提供各種開發工具，以協助開發和除錯嵌入式系統： 主機轉接器 使用Total Phase I2C和SPI主機轉接器，使用者可以模擬主機 (master) 和/或從屬 (slave) 設備，快速編程EEPROM和Flash記憶體，甚至進行原型設計和測試各種系統；使用這些工具，使用者可以驗證中央處理器 (CPU) 和外圍設備是否按預期運作。我們的主機轉接器包括： Aardvark I2C/SPI 主機轉接器 The Aardvark I2C/SPI Host Adapter是一個通用的主機轉接器，可模擬I2C或SPI主機 (master) 或從屬(slave) 設備；作為I2C主機，可達到最高800 kHz的訊號速度；作為SPI主機，可達到最高8 MHz的訊號速度；作為SPI從屬設備，可達到最高4 MHz的訊號速度。 Cheetah SPI 主機轉接器 The Cheetah SPI Host Adapter是一個快速而強大的USB到SPI主機轉接器，可在最高40+ MHz的速度下進行通訊。 Promira Serial (I2C/SPI/eSPI) 平台 Promira Serial (I2C/SPI/eSPI) 平台是一個以FPGA為基礎的平台，透過可下載的應用程式，支援多種不同的協議、速度和功能；它可以模擬I2C或SPI主機或從屬設備；作為SPI主機，可達到最高80 MHz的訊號速度；作為SPI從屬設備，可達到最高20 MHz的訊號速度；作為I2C主機或從屬設備，可達到最高3.4 MHz的訊號速度，同時也適用於原型設計。 協議分析儀 Total Phase提供各種協議分析儀，讓使用者可以即時監控I2C、SPI和USB設備之間傳送的匯流排通訊： Beagle I2C/SPI協議分析儀 Beagle I2C/SPI協議分析儀可以非侵入式地監控最高4 MHz的I2C通訊、和最高24 MHz的SPI通訊。 Beagle USB 12協議分析儀 Beagle USB 12協議分析儀可以非侵入式地監控全速/低速USB（12 Mbps/1.5 Mbps）。 Beagle USB 480協議分析儀 Beagle USB 480協議分析儀可以非侵入式地監控高速USB 2.0（高達480 Mbps），並提供類別級解碼（class-level decoding）功能，識別和顯示所傳輸的特定協議類別或訊息，使用者可以更輕鬆地識別和故障排除特定的協議行為或問題。 Beagle USB 480 Power協議分析儀 - 終極版 Beagle USB 480 Power協議分析儀 - 終極版可以非侵入式地監控高速USB 2.0（高達480 Mbps），並提供類別級解碼功能，該工具可以即時繪製VBUS電流和電壓數值的圖表，並允許與USB資料進行互動和雙向相關性的匹配，此工具還支援USB 2.0高階觸發功能。 Beagle USB 5000 v2 SuperSpeed協議分析儀 - 終極版 Beagle USB 5000 v2 SuperSpeed協議分析儀 - 終極版可以非侵入式地監控USB 3.0或USB 2.0（高達5 Gbps），並提供類別級解碼功能；它可以執行USB 2.0和USB 3.0的簡易和高階匹配/觸發，對於USB 3.0高階觸發功能，該工具允許定義最多八個狀態，每個狀態每個流可以有三個匹配項。 如需了解更多有關我們的工具如何幫助您針對嵌入式應用程式的訊息開發或除錯，歡迎透過 Email sales@eagletek.com.tw，或者透過網頁下方的即時通訊與我們聯繫。

Komodo GUI 軟體是一個圖形化應用程式，允許使用者存取Komodo CAN Duo介面的主動CAN功能，該軟體的功能包括：開發板模式 (Activity Board Mode)，用於與Total Phase提供的CAN/I2C開發板 Pro進行互動；批次模式，用於建立和執行批次腳本以發送任意CAN封包；以及通用CAN模式，用於在CAN總線上發送和接收資料。 開發板模式 (Activity Board Mode) Komodo GUI軟體的開發板模式專為Total Phase CAN/I2C開發板 Pro而設計，這個開發板提供了已知良好的目標設備，開發板在CAN節點模式和I2C slaves設備模式下的操作，可以幫助開發人員模擬特定設備，並進行相應的測試和除錯工作，在開發板模式中，應用程式輪詢開發板上的CAN設備，並透過圖形小工具和傳輸日誌更新GUI介面。 該介面包括3個輸入：輪詢間隔 (polling interval)、顯示、和LED，以及4個輸出：燈光、溫度、搖桿 (joystick, 來監測搖桿的位置和按鈕的狀態) 和運動 (motion, 檢測運動或方向變化)。 輪詢間隔 (Polling Interval) 輪詢間隔是應用程式以毫秒為單位，輪詢CAN/I2C開發板 Pro的頻率，以獲取感測器的更新（光線、溫度等）。 顯示 (Display) 在CAN/I2C開發板 Pro的螢幕上要顯示的文字。 LEDs LED按鈕可切換CAN/I2C開發板 Pro上，可進行設定配置的使用者LED的開關狀態。使用者可以透過按下LED按鈕，來切換LED的開啟或關閉。這些LED按鈕按照順序排列，從上到下分別是LED 3、2、1。在開發板上，LED的排列順序是從左到右，分別是LED 3、2、1。 光線 (Light) CAN/I2C開發板 Pro的光感測器檢測到的光線強度，黃色條越多，表示光線強度越高。 溫度 (Temperature) 由CAN/I2C開發板 Pro的溫度感測器檢測到的環境溫度，溫度條越飽滿，表示溫度越高。 搖桿 (Joystick) CAN/I2C開發板 Pro8向帽式開關（搖桿）的當前位置，用於控制方向；填充的綠色箭頭顯示搖桿的方向；填充的綠色中心表示搖桿正在被按壓到板上，表示搖桿向內被按壓，而不僅僅是在方向上的移動。 運動 (Motion) CAN/I2C開發板 Pro的三軸位置。運動以 X、Y和Z軸的條狀顯示，以及板上的視覺表示來呈現。 開發板上的目標包括：  數位類比轉換器（DAC） DAC081C085單通道8位元數位類比轉換器（NXP Semiconductors）  運動感測器 LIS33DE3-axis 線性加速度計（ST Microelectronics）  光感測器 APDS-9300環境光感測器（Avago Technologies）  腳位擴充器 #1 PCA9554AD8-pin腳位擴充器，可將腳位設定為輸入或輸出（NXP Semiconductors）  搖桿、LED燈和腳位擴充器 #2 TPA511GLFS2-axis 具有五個輸出腳位（C＆K Components） PCA9554AD腳位擴充器透過CAN和I2C進行傳輸狀態通訊（NXP Semiconductors） 數位類比轉換器（ADC） AT90CAN328-bit微控制器上的ADC（Atmel）  LCD顯示器 NHD-0208AZ-RN-YBW 2x8字元LCD顯示模組（Newhaven Display International）  溫度感測器 DS75數位溫度計和恆溫器（-55°C至+125°C）（Maxim Integrated Products） 批次模式 (Batch Mode) Komodo GUI軟體的批次模式主要用於建立和執行批次腳本，以便發送任意的CAN資料封包；在這個模式下，應用程式會監控CAN匯流排，並在傳輸記錄中顯示CAN資料封包、事件和錯誤，可以透過點擊「建立批次腳本 (Create Batch Script)」按鈕，從傳輸記錄中自動建立批次腳本；批次腳本的使用Python語言，可以使用本地變量和控制結構，如if/else和for/while循環。 批次模式應用程式包含各種欄位選項 (CAN ID、資料長度、延遲、追蹤、條件、循環記數等)，可用於批次腳本的執行： 批次腳本編輯器 (Batch Script Editor) 批次腳本編輯器使用Python語法，可以定義本地變量，使用控制結構，並插入以井號字符(#)開頭的註釋。 輸出視窗 (Output Window) 輸出視窗包含腳本產生的所有輸出。 傳輸紀錄 (Transaction Log) 傳輸記錄是CAN匯流排事件的滾動日誌，包括CAN資料封包、錯誤、捕獲開始和捕獲停止；它包含時間戳、ID、RTR、DLC和數據。 執行/停止 (Execute/Stop) 執行和停止按鈕，讓使用者啟動和停止腳本的執行。 保存/載入批次文件 (Save/Load Batch File) 保存批次文件和載入批次文件按鈕，讓使用者保存當前腳本、或從文件中載入腳本。 通用CAN模式 (General CAN Mode) 通用CAN模式允許使用者在CAN匯流排上發送和接收資料，在指定的時間間隔內，Komodo GUI軟體可以定期按照一定的頻率發送訊息；所有的CAN資料封包、事件和錯誤都會在傳輸記錄中顯示，在啟用主動CAN功能的情況下，通用CAN模式還提供了發送任意CAN資料封包的能力。 通用CAN模式具有以下功能，用於傳送和接收CAN資料： 主動CAN節點 (Active CAN Node) 啟用主動CAN節點勾選框，可在Komodo端口上啟用封包確認；當勾選框被勾選時，應用程式將獲得Komodo端口的控制權；當取消勾選框時，該端口將在CAN匯流排上充當被動監視器（僅聽取）。 CAN控制介面 CAN控制群組視窗提供了在CAN匯流排上發送自定義封包的設定介面。 包括以下字段和其他選項： CAN ID 資料目的節點ID；對於一般資料封包，ID代表資料要傳送到的節點；對於遠端請求，ID代表請求要傳送到的節點。 DLC 資料長度碼欄位；在此處指定要傳送的資料位元組數量，應用程式也會使用此值作為傳出CAN資料封包的DLC欄位值。 Extended ID 如果勾選，CAN資料封包的ID欄位將使用29位元，而非11位元。 遠端請求 (Remote Request) 勾選此項可將CAN封包設定為遠端請求封包，而非一般資料封包；在此模式下，不會傳輸任何資料。 一次性 (One-Shot) 如果勾選，Komodo介面只會嘗試傳送一次CAN資料封包，如果傳送失敗，封包將不會重新傳輸；如果取消一次性傳送，則使用預設的10毫秒逾時。 訊息 (Message) 在資料欄位中輸入最多8個位元組的資料，資料將傳送到目標節點，除非該封包被標記為遠端請求；根據 DLC 和遠端請求指定的突顯資料位元組，顯示出將被傳送的部分訊息，這表示突顯的資料位元組是實際在傳送的訊息中被傳輸的部分。 傳送訊息 (Send Message) 按下「Send Message」按鈕、或使用 Ctrl + S 快捷鍵，來傳送 CAN 封包；如果 CAN ID 或 DLC 欄位的輸入無效，封包將不會被傳送，並且紅色閃爍將提示需要檢查的欄位。 定期傳送訊息 提供了一種在 CAN 匯流排上定期傳送訊息的方法。 傳輸日誌 (Transaction Log) 傳輸日誌是一個滾動顯示的日誌，記錄了CAN匯流排的事件，包括：CAN資料封包、錯誤、捕獲開始和捕獲停止；其中包含時間戳記、ID、RTR、DLC和資料。 GPIO設定 GPIO設定視窗提供了一種設定配置、獲取當前值、和設定新值的通用目的輸入和輸出（GPIO）引腳的方法。 輸入 (Input) 每個標籤有IN 1、IN 2、IN 3、IN 4引腳，可以透過從「Configure Input」部分拖曳一個輸入，並將其放置在其中一個引腳上來設定為輸入；數位輸入允許使用者將外部邏輯與CAN通道同步，每當已啟用的數位輸入的狀態發生變化時，將向電腦發送事件並在傳輸日誌中顯示。 輸出 (Output) 每個標籤有OUT 1、OUT 2、OUT 3、OUT 4的引腳，可以透過從「Configure Output」部分拖曳一個輸出，並將其放置在其中一個引腳上來設定為輸出；數位輸出允許使用者將事件輸出到外部設備，例如：觸發示波器、或邏輯分析儀來捕捉資料。 ❑ 觀看 如何在 Komodo GUI 軟體中使用通用 CAN 模式 的YouTube影片 相關產品

在電腦科學中，暫存器（register）是數位裝置的一個重要元件，用於快速儲存資料和指令，它作為一個臨時儲存區域，可以快速存取和操作資訊，以便執行複雜任務；暫存器是電腦中最基本的記憶體類型，它在幫助機器高效處理資料方面有關鍵作用；在本文中，我們將探討暫存器的定義、工作原理以及它對現代電腦計算的重要性。 處理器/中央處理器 (CPU) 中的暫存器是什麼？ 暫存器是一種直接嵌入處理器或中央處理器 (CPU) 中的電腦記憶體，用於在指令執行期間儲存和操作資料；暫存器可以儲存指令、位址或任何類型的資料（例如：位元序列或單個字符）。 暫存器由多個觸發器（flip-flops）組成，觸發器是能夠儲存單個位元資訊的電子電路，以二進位數據表示，即 0 或 1；透過組合多個觸發器，暫存器可以儲存更大的二進位值，如位元組或字元。 暫存器還包含控制邏輯電路，使其能夠在 CPU 內協調資料和指令的流動；這包括解碼控制訊號、執行資料操作（如載入、儲存或算術操作）以及使用多工器將資料路由到暫存器內的特定位置。 觸發器（flip-flops）和控制邏輯在暫存器內合作；觸發器提供儲存容量，而控制邏輯則促進資料傳輸、操作、和與 CPU 其他元件的同步；這使得暫存器能夠在指令執行期間高效地儲存和處理資料。 CPU 暫存器的大小 CPU 中的暫存器數量和大小取決於處理器的設計，並對其性能和功能有重大影響；大多數現代電腦處理器包括： 8 位暫存器： 這些暫存器可以儲存 8 個位元組（1 個位元組）的資料；它們通常用於基本算術運算和資料操作。 16 位暫存器： 這些暫存器可以儲存 16 個位元組（2 個位元組）的資料；它們通常出現在舊款處理器或需要 16 位元操作的特定架構中。 32 位暫存器： 這些暫存器可以儲存 32 個位元組（4 個位元組）的資料；它們廣泛應用於許多處理器中，能夠處理更大的資料大小和更複雜的計算。 64 位暫存器： 這些暫存器可以儲存 64 個位元組（8 個位元組）的資料；它們在現代處理器中普遍存在，提供更強大的計算能力和記憶體定址能力。 現代個人電腦通常配備 32 位元或 64 位元暫存器，我們常聽到的「32 位元處理器」和「64 位元處理器」就是指這些暫存器的大小或寬度，以及處理器可以在單個操作中處理的資料量。 在一些專用處理器或架構中，您還可能找到更大的暫存器，例如 128 位、256 位，甚至更大的暫存器；這些較大的暫存器通常用於特定用途，如向量處理或加密操作，涉及到並行處理和大型資料集。 CPU 暫存器的類型 根據 CPU 的架構和設計，暫存器的類型和數量可以有所不同；CPU 中常見的暫存器類型包括： 程序計數器（PC）： 程序計數器用於追蹤下一條要提取和執行的指令的記憶體地址。 指令暫存器（IR）： 指令暫存器存儲當前正在執行的指令。 累加器（ACC）： 累加器是一個通用暫存器，用於算術和邏輯運算；它在計算過程中存儲中間結果。 通用暫存器（R0、R1、R2...）： 這些暫存器用於在計算和資料操作過程中儲存資料；程式設計師可以存取和使用它們來完成各種任務。 位址暫存器（AR）： 位址暫存器用於存儲資料存取的記憶體位址，或在不同記憶體位置之間傳輸資料。 堆疊指標（SP）： 堆疊指標指向堆疊的頂部，堆疊是一個用於在函數呼叫和其他操作期間進行暫存的內存區域。 資料暫存器（DR）： 這些暫存器存儲從記憶體中提取的資料，或從輸入/輸出操作獲得的資料。 狀態暫存器/旗標暫存器（SR）： 狀態暫存器或旗標暫存器，包含個別位元，指示操作的結果，例如進位、溢位、零結果等。這些旗標有助於根據先前操作的結果做出決策和控制程式流程。 控制暫存器（CR）： 控制暫存器管理與 CPU 運作相關的各種控制設定和參數，例如中斷處理、記憶體管理和系統配置。 暫存器如何與其他 CPU 元件協同運作？ CPU 由各種元件組成，當它們一起使用時，能夠處理資料並執行計算；主要的元件包括：控制單元（CU）、算術邏輯單元（ALU）、暫存器、時脈、快取和匯流排。 CPU 示意圖：包含控制單元（CU）、算術邏輯單元（ALU）、暫存器和其與嵌入式系統中其他元件之間關係。 ALU 是 CPU 的基本元件，負責執行算術和邏輯運算，它能夠執行加法、減法、AND、OR 等操作；ALU 從暫存器中取得資料，執行所需的運算，並將結果儲存回暫存器中。 控制單元（CU）指導並協調 CPU 內各個元件的操作，它解譯指令並產生控制訊號，以管理暫存器、ALU、記憶體、和輸入/輸出設備之間的資料流動。 暫存器、ALU 和 CU 之間的互動可以總結為以下步驟： CU 從記憶體中提取一個指令並將其儲存到指令暫存器中 CU 解碼指令以確定要執行的操作，並識別涉及的暫存器 CU 發出控制訊號以選擇適當的暫存器並將資料傳送到 ALU ALU 在選擇的暫存器中執行算術或邏輯運算 根據 CU 的控制訊號，將操作的結果儲存回暫存器中 暫存器的用途 電腦的暫存器包含各種用途，包括：在執行前儲存程式指令，或者保存計算中的中間結果，以便在需要時可以檢索它們的值；暫存器的用途之一是，允許處理器在需要時，直接存取頻繁使用的資料，而無需每次都從主記憶體中檢索；主記憶體的存取速度通常比暫存器較慢，因此，當處理器需要頻繁存取某個資料時，將該資料儲存在暫存器中可以提高效能。這樣，處理器可以直接從暫存器中獲取資料，而不需要每次都從主記憶體中進行讀取操作，從而節省了時間。這樣的優化有助於提高電腦運算的整體執行效率。 嵌入式系統中的暫存器 在嵌入式系統中，CPU或其他處理器被廣泛用作嵌入式系統的「核心」或主要處理組件；嵌入式系統是一種嵌入到車輛、家用電器等大型設備中的自給自足的電腦系統；暫存器提供了一種快速和簡便的方式，在這些小型計算設備中儲存資料，其低功耗確保不會對設備的能源預算造成過大負擔。 在某些情況下，暫存器甚至可以用於建立特殊的暫存器檔案，使處理器能夠在一個指令週期內存取多個暫存器位址；這種暫存器檔案對於需要高速處理的應用，如：數位訊號處理（DSP） 尤其有用，透過將所有必要的資料儲存在暫存器中，並透過暫存器檔案快速存取，嵌入式系統可以比其他方法更快速、更高效地運行。 Total Phase模擬和除錯工具 在嵌入式系統中，I2C、SPI、USB和CAN是常用的通訊協定，用於將CPU與外設設備連接起來；Total Phase提供了多種工具，嵌入式系統工程師可以進行設備的開發和除錯工作，使工程師能夠測試系統的有效性並解決問題。 透過Total Phase的I2C/SPI協定分析儀 (host adapter)，使用者可以輕鬆地模擬I2C或SPI主從設備，測試整個系統的有效性；例如，使用主機模式 (master device)，使用者可以注入訊息到匯流排中，以檢查設備之間的通訊和行為；它還可以用於模擬主機設備，評估外部設備，如感測器和記憶體晶片，同時，它也可以模擬從MCU發送的命令，以測試從屬設備的反應。 Total Phase 協定分析儀產品系列 (protocol analyzer)，還可以讓使用者以非侵入式方式，即時監控匯流排通訊，輕鬆瞭解匯流排和任何協定、或匯流排錯誤的情況。 翔宇科技代理 Total Phase 全產品線，其中包括： Total Phase I2C/SPI主機轉接器和協定分析儀的詳細比較 >> Total Phase USB協定分析儀的詳細比較 >> Total Phase CAN協定分析儀 >> 總結 暫存器是電腦記憶體的重要組成部分，用於儲存資料和指令以進行快速處理，它扮演著一個高效的臨時儲存區，可以快速存取和操作訊息以執行複雜的任務；利用暫存器的力量，現代電腦運算系統變得比以往任何時候都更快、更可靠。

在 Komodo GUI 軟體中，使用 Komodo CAN Duo 介面和通用 CAN 模式是一種簡單而優秀的方法，用於CAN應用程式的測試和除錯；在這個影片中，我們將向您展示如何開始使用軟體中的通用 CAN 模式，並以編程活動板的範例來說明它的使用方式。

每次完成結構化佈線系統的安裝後，您都可以選擇是否對其進行認證，系統中的所有連結都應該以某種方式進行測試，以確保它們連接正確，但是是否有必要測量和記錄每個連結的性能呢？ 所有電纜供應商都表示，如果您希望對您的佈線與安裝提供長期保固，就會需要認證；作為系統建置商，您還得到其他好處：譬如發生糾紛時的保護、品質控制，甚至是維護您在客戶和競爭對手間的聲譽，讓我們看看認證在不同情況下對您的案子會產生甚麼價值。 什麼是佈線認證？ 認證涉及將設備連接到電纜的每一端，執行適當的測量，並將這些測量結果與適用的標準與限制、或對於客戶的要求進行比較；如果所有測量都通過，則安裝的連結就過關，這些結果通常會記錄在報告中。 認證測試儀是一項投資，但它們會持續陪伴很長的時間，因此它們的成本可以分攤到數十萬、甚至數百萬根電纜上（不進行批量測試的承包商，可以透過租用測試儀、甚至聘請第三方公司來執行認證來避免這種資本支出。），執行和記錄測試的人員，通常會使典型的佈線工作增加約 5% 安裝成本；但是請記住，即使是基本的連通性、或接線圖測試，也需要很大一部分勞動力來連接和測試每個鏈路。 銅材認證的標準是什麼？ 認證銅纜佈線是確定安裝的線路，是否符合產業標準的過程，在北美，相關組織是 電信產業協會（TIA），在國際上，是國際標準化組織 (ISO)；對於 TIA，這些通常稱為 “類別 (category)” 標準；ISO 稱它們為 “類 (classes)”，佈線標準與網路標準相關，但不同。 *TIA 和 ISO 標準不一定完全相同 **除非另有說明，否則支援 100 米通道 對於要經過認證的佈線網路，它必須由經過認證符合相應標準的組件（主要是電纜和連接器）組裝而成；測試已安裝的網路，對於確保作業中的問題，不會顯著影響網路的整體性能，這是至關重要的。 光纖認證的標準是什麼？ 雖然銅纜認證適用相對少數的網路性能限制，但可以透過三種不同的方式，對已安裝光纖佈線設定限制。 針對不同的應用參考電氣和電子工程師協會 (IEEE) 光纖標準，例如 40GBASE-SR4；但是，安裝人員並不常用這些標準，因為將來升級到更快的應用程式需要重新測試系統以達到這些新限制。 根據 TIA 規範，計算光纖長度和網路中連接器數量的限制。 根據製造商對光纖和連接器的規格計算限制。這些“工程”限制通常比 TIA 規範更嚴格，並且支援高性能（低損耗）光纖和連接器。 當需要佈線認證時 如果工作要求您驗證佈線並報告結果，則沒有太多爭論的餘地；一些客戶要求認證帶來的確定性，其他人可能希望佈線供應商提供長期保固（在許多情況下，20 年或更長時間），如果沒有認證報告，他們將無法獲得這樣的機會。 When cabling certification isn’t required, it’s still beneficial. 當不需要佈線認證時，它仍然是有幫助的 當工作規範不要求時，是否有任何理由對工作進行認證？認證可為承包商帶來好處，即使客戶不需要。 它提供確保，以保護安裝人員免受產品故障和未來糾紛的影響； 它為您提供確保您的安裝和技術人員以最高水平執行所需的訊息。 認證對佈線承包商的好處 我們都聽說過大多數網路問題都與佈線有關。如果出現這些問題，您的客戶可能會打電話給您幫助解決這些問題。如果出現問題，認證可提供重要級別的保護。以下是佈線認證比以往任何時候都更加重要的三個原因： 證明工作已正確完成： 如果客戶開始使用新系統並遇到網路問題，佈線問題可能會立即出現。 問題也可能在數月甚至數年後出現，在佈線基礎設施的生命週期中，網路交換機、路由器和伺服器會被多次更換，您可以指望任何新的網路設備都需要更多的佈線系統（隨著時間的推移，要求總是越來越嚴格），如果以前有效的方法不再有效，則很可能是佈線問題——您會被叫來幫忙。 認證報告可以證明工作已正確完成，從而為您提供保護；它們可以向您的客戶證明佈線設備符合要求，如果現在對佈線的檢查，顯示性能與您安裝和測試的不匹配，那麼導致負收益的來電，可能有機會變成創造營收的維修。 查找不良佈線： 不良的佈線就在那裡，認證可以提供額外的保護來防止這些事情發生；有些客戶喜歡透過指定有問題的材料來省錢，在極少數情況下，偶爾會發生知名的製造商生產出一批品質邊緣的電纜，當您對佈線進行認證時，您就知道您正在安裝什麼——您甚至可以在開始工作之前發現問題。 Fluke Networks DSX CableAnalyzer™ 系列測試儀，將診斷連接器或電纜本身的問題。如果您最終與客戶或供應商發生糾紛，出具測試通過的認證報告，通常可以結束糾紛；如果您的DSX鑑定出電纜是問題的來源，大多數製造商都會接受結果；如果他們出現來調查問題，很可能會帶來與相同的測試儀器。 品質控制： 若無認證證明，電纜製造商將不會提供其保固，這是確保安裝最佳實踐和安裝工法符合標準的唯一方法；如果您取得認證，您就可以像製造商一樣對自己的工作負責，承擔其後果，並提供支援和解決問題的能力。您甚至可以將認證作為與競爭對手區分的一點。當評估您的團隊表現時，認證數據也非常有用；它可以幫助您確定最佳表現者、以及誰需要進一步的培訓。 何時值得做佈線認證？ 許多專業承包商總是會進行認證 - 不僅僅是因為我們已經提到的原因，而且因為對每個工作方法的一致性，可以提高所有工作的品質，向客戶解釋認證的價值可能讓您在估價中呈現，並消除低品質的競爭對手。 即使您無法說服您的客戶，我們希望我們已經說服了您：認證提供的保護和品質控制，讓所產生的價值超過了其成本；就像多年前有一位承包商告訴我們的那樣，“認證電纜就像用牙線清潔牙齒一樣：您只需要清潔您打算保留的那些。” 了解更多 Fluke Networks Versive 電纜認證測試儀 >