串行信号中的噪声(与电容有关?)

电器工程 串行 电缆 电容 探测
2022-01-26 09:11:39

“执行摘要”图片:

串行信号似乎搞砸了

向麦克风供电 3.3V,探测平板电脑的 TX

我想解码来自平板电脑耳机插孔的串行信号。这是一些手机和平板电脑中存在的有点奇怪的“hack”:基本上,如果您在 TRRS 插头的麦克风输入中输入 3.3V,左右通道将变为串行 TX/RX。

我使用 Raspberry PI TRRS-to-TV 电缆(如您在第二张图片中看到的)来访问我需要的 4 个地方:GND、MIC、L、R。除了暴露之外,电缆不应该做任何事情三个相应的电缆(红色、白色、黄色)中的 3 个信号(MIC、L、R - 与 GND 配对)。

我使用我的 BitScope 的探头在 TX(第二张图片中的白色电缆的尖端)和公共 GND(第二张图片底部的棕色探针)之间进行探测。我还使用了两个探头(红色和蓝色一个)将 3.3V 从我的 USB/TTL 芯片(插入笔记本电脑的 PL2303HX)“馈入”到 MIC(红色)尖端。

重新启动平板电脑后,我确实看到了 115200 的串行信号(峰峰值为 8 到 9us),但电容很大(视频)

所以,我的问题 - 在我上网订购 TRRS 插头、电缆和烙铁之前 - 我看到的电容是由于......

  • 1 米长的 TRRS-to-TV 电缆,或使用探头代替焊接电缆

要么

  • 探头和电缆实际上不能解释这么大的电容,我看到这个的原因是平板电脑的耳机插孔根本不是为了发射这个信号而设计的(即我看到的确实是从插孔中出来的) .

正如您可能猜到的那样,我对这种事情很陌生。我是一名软件专家,一周前买了我的 BitScope,并且很想访问我的平板电脑的序列号以获得“乐趣和利润”(黑客引导加载程序的东西,为其编译 Cyanogenmod 等)。

我很感激估计这是否是一个失败的原因(即电缆无法解释这么多电容)。

提前感谢您的任何帮助/建议。

2个回答

所以,我听从了评论的两个好心人给出的建议......这是结果。

  1. Ali Chen指出缓慢的边缘可以归因于 RCA 电缆的电容;并且“匿名”建议使用没有电线的插孔直接连接到电路板上。我听从了他们的建议,将平板电脑拆下来露出 PCB,插入一个裸露的插孔并对其进行探测 - 但不幸的是,结果是相同的:非常缓慢,明显是电容驱动的边缘。这不是 RCA 线- 相反,似乎设计平板电脑的人并不关心从耳机插孔发出的串行信号(可能使用其他方式与电路板连接)。我确实尝试在整个 PCB 上进行探测,希望能找到更清晰的串行信号,但我失败了。

  2. Anonymous还建议降低波特率;不幸的是,没有记录在案的方法可以影响我的平板电脑的启动过程,以便配置 u-boot 期间使用的波特率(这是我感兴趣的)......

但是可以在启动完成后从 ADB shell 中执行此操作 - 因为我已经设法编译自己的内核并成为 root

所以我能够做到这一点......

$ su
# stty -F /dev/ttyHSL0 9600
# while true ; do echo UUUUUUU > /dev/ttyHSL0 ; sleep 0.1 ; done

事实上,结果要好得多:

9600好很多

我很确定这个信号可以很好地解码,如果我使用移位器(它是 1.8V,所以我的 3.3V USB-TTL 仍然无法解码)。

所以,总结一下:我的平板电脑的“耳机插孔内的串口”只有在启动完成后才能真正使用,并且UART减速到9600波特;不幸的是,因为在启动过程中最需要串行输出(如果出现故障,即) - 在此期间,UART 速度在我的平板电脑的启动代码中以 115200 波特硬编码。

PS我还尝试了朋友的建议,在耳机插孔发出的串行信号中使用3.3K上拉到3.3V导轨 - 无济于事。

更新,3天后

我坚持了:-)

按照 Chris Stratton 的建议——即使是这种信号,一个好的移位器也可以应付——我买了一个烙铁、一个 BSS138、一个面包板和一堆电缆。在这可能是有史以来最糟糕的焊接工作之后,我设法焊接了 BSS138 上的排针,然后将其连接到面包板上,并造成了这种纠结的混乱:

面包板和我的 BSS138

我没想到的是,在生成 minicom 并发出“fastboot reboot”之后,令我惊讶的是,我看到了这个:

串行信号解码!

难以置信 - 在 BSS138 将信号从 1.8“提升”到 3.3V 之后,这个可悲的、充满电容的信号实际上可以被解码!我终于明白为什么我的平板电脑无法启动了。

你好,小平板电脑 - 我现在拥有你 :-)

您的 DSO 是否有足够的带宽 @524ksps 以显示 115.2kbps 数据速率的方波?我确实这么认为。仅供参考。我可能是错的。

也许您使用了较慢的分辨率。