I2C簡介:
I2C總線為串行同步通訊總線,可以進行多設備通訊。由飛利浦半導體(現已被恩智浦半導體收購)開發(fā)的雙向兩線總線,用來進行IC芯片之間的通訊??偩€占用資源少,只需要兩根線:一條數據線(SDA)和一條串行時鐘線(SCL)。標準模式下最高可達 100 kbit/s,在快速模式下最高可達 400 kbit/s,在快速模式 Plus 下最高可達 1 Mbit/s (Fm+),或在高速模式下高達 3.4 Mbit/s。 超快速模式是一種單向模式,數據傳輸速度高達 5 Mbit/s。以下內容主要討論在標準模式和快速模式下I2C硬件設計的注意事項。
數據信號線(SDA)和時鐘信號線(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。 當總線空閑時,兩條線路都是高電平。 連接到總線的設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主要參數講解:
一、低電平輸出電流(IoL),信號被拉低時需要的驅動電流。
二、總線容性負載(Cb),每條信號線的容性負載主要由導線、導線連接點、IC管腳的對地寄生電容構成。在總線上連接了大量I2C設備時需要重點考慮這個參數
三、總線信號上升時間(Tr),顧名思義為SDA信號/SCL信號上升所需要的時間,主要時間來源于供電電壓對上拉電阻(Rp)和容性負載(Cb)構成的RC電路進行充電所消耗的時間。具體定義方式如下圖。
參數范圍表格:
參數 | Standard-mode | Fast-mode | unit |
---|---|---|---|
min | max | min | max |
IoL | 3 | - | 3 |
Cb | - | 400 | - |
Tr | - | 1000 | - |
I2C上拉電阻計算公式:
Rp(max) = Tr/(0.8473*Cb)
Rp(min) = (Vdd - Vol(max))/IoL
以下為原文內容:
一句話總結:在確定的I2C工作模式下,上拉電阻值(Rp)由總線上的容性負載(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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