「シリアル通信測定」におけるオシロスコープの使い方を、初心者の方にもわかりやすいようにまとめました。
マイコン・センサー・機器間の通信トラブルを解析したい場合に非常に有効です。
🔧 シリアル通信測定とは？
シリアル通信とは、1本または少数の信号線で、データを1ビットずつ送受信する通信方式です。
代表的な通信方式：
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UART（RS-232など）
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I²C
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SPI
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CAN / LIN / SENT（車載系）
📏 測定の目的
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正しく通信できているか確認したい
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データ内容（アドレス、値など）を見たい
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通信エラー（ノイズ、タイミング異常）がないか確認したい
🧭 オシロスコープを使った測定手順
① プローブを接続
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UART：TX（送信） or RX（受信）信号線へ
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I²C：SCL（クロック）、SDA（データ）両方を別チャンネルに接続
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SPI：SCLK, MOSI, MISO, SSを必要に応じて接続
👉 プローブGNDは必ず相手回路のGNDと共通にする
② 基本波形を見る
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Time/div：通信速度に応じて設定（例：9600bps → 100μs/div程度）
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Volt/div：信号レベルに応じて設定（5V系／3.3V系）
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Trigger：立ち上がり・下降など、通信の先頭をトリガに
③ デコード機能を使う（対応機種）
✔️ SIGLENT・Micsigなどの対応機種では…
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波形を自動でデジタル値に変換し、上に文字（HEX/ASCII）で表示
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通信内容をテーブル形式でも確認できる
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エラーフレームも検出可能
🛠 例：
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SIGLENT SDS1104X-E：UART/I2C/SPI デコード対応
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SIGLENT SDS2000X Plus/HD：CAN/LIN/SENTにも対応
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Micsig STO/MDOシリーズ：UART/I2C/SPIの自動デコード対応
🧪 通信ごとのポイント
| 通信方式 | 特徴 | 測定ポイント |
|---|---|---|
| UART | 1線双方向（TX/RX） | ボーレート設定に注意（例：9600bps） |
| I²C | 2線式（SCL/SDA） | スタート・ストップ信号を観察 |
| SPI | 高速クロック | SCLK・MOSI・MISO・CS の関係を見る |
| CAN | 差動信号（CAN-H/CAN-L） | 終端抵抗・エラー確認 |
| LIN | 車載低速通信 | 電圧の立ち上がりに注意 |
🧠 便利な機能
| 機能 | 用途 |
|---|---|
| トリガ条件：シリアルパターン | 特定の値（例：0x55）をトリガにできる |
| デコード表示：HEX / ASCII 切替 | 通信プロトコルに応じて見やすい表示に変更可能 |
| ストレージ機能 | 通信ログを保存して後から解析可能 |
🎯 まとめ
シリアル通信測定は、「信号が出ているか」だけでなく「何を送っているか」まで見られるのが大きな強みです。
デコード機能付きのオシロスコープを使えば、複雑なバス通信の可視化とエラー解析が一気に効率化されます。