I2C簡介:
I2C總線為串行同步通訊總線,可以進(jìn)行多設(shè)備通訊。由飛利浦半導(dǎo)體(現(xiàn)已被恩智浦半導(dǎo)體收購)開發(fā)的雙向兩線總線,用來進(jìn)行IC芯片之間的通訊。總線占用資源少,只需要兩根線:一條數(shù)據(jù)線(SDA)和一條串行時(shí)鐘線(SCL)。標(biāo)準(zhǔn)模式下最高可達(dá) 100 kbit/s,在快速模式下最高可達(dá) 400 kbit/s,在快速模式 Plus 下最高可達(dá) 1 Mbit/s (Fm+),或在高速模式下高達(dá) 3.4 Mbit/s。 超快速模式是一種單向模式,數(shù)據(jù)傳輸速度高達(dá) 5 Mbit/s。以下內(nèi)容主要討論在標(biāo)準(zhǔn)模式和快速模式下I2C硬件設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)。
數(shù)據(jù)信號線(SDA)和時(shí)鐘信號線(SCL):
SDA 和 SCL 都是雙向線路,通過電流源或上拉電阻連接到正電源電壓。 當(dāng)總線空閑時(shí),兩條線路都是高電平。 連接到總線的設(shè)備的輸出級必須具有漏極開路或集電極開路才能執(zhí)行線與功能。
I2C主要參數(shù)講解:
一、低電平輸出電流(IoL),信號被拉低時(shí)需要的驅(qū)動(dòng)電流。
二、總線容性負(fù)載(Cb),每條信號線的容性負(fù)載主要由導(dǎo)線、導(dǎo)線連接點(diǎn)、IC管腳的對地寄生電容構(gòu)成。在總線上連接了大量I2C設(shè)備時(shí)需要重點(diǎn)考慮這個(gè)參數(shù)
三、總線信號上升時(shí)間(Tr),顧名思義為SDA信號/SCL信號上升所需要的時(shí)間,主要時(shí)間來源于供電電壓對上拉電阻(Rp)和容性負(fù)載(Cb)構(gòu)成的RC電路進(jìn)行充電所消耗的時(shí)間。具體定義方式如下圖。
參數(shù)范圍表格:
參數(shù) | Standard-mode | Fast-mode | unit |
---|---|---|---|
min | max | min | max |
IoL | 3 | - | 3 |
Cb | - | 400 | - |
Tr | - | 1000 | - |
I2C上拉電阻計(jì)算公式:
Rp(max) = Tr/(0.8473*Cb)
Rp(min) = (Vdd - Vol(max))/IoL
以下為原文內(nèi)容:
一句話總結(jié):在確定的I2C工作模式下,上拉電阻值(Rp)由總線上的容性負(fù)載(Cb)和電源供電電壓(Vdd)決定。在確定了Rp取值范圍后,盡量選取較大的Rp,以減小整體功耗。
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