稳定可靠的I2C通信的设计计算

稳定可靠的I2C通信的设计计算,第1张

  I2C是二线同步总线,使用总线主器件SCL线上产生的信号作为时钟SDA线用于双向数据传输。当时钟处于特定状态时可修改数据线,以指示传输的开始和停止,从而避免使用更多的线。I2C总线以集电极开路输出为基础,其中,器件可通过接地晶体管拉低线的电平,如图1所示。这样便可轻松对总线控制进行仲裁,从而在一条数据线上实现双向通信以及多主器件支持。如图1所示,每条线都有一个外部电阻连接至Vdd,该电阻可在释放总线或总线空闲时拉高线的电平。

  稳定可靠的I2C通信的设计计算,第2张

  图1 I2C™总线拓扑

  确定上拉电阻值(Rp)时需要考虑三个因素:

  • 电源电压(Vdd)

  • 总线总电容(CBUS)

  • 高电平总输入电流(IIH)

  以下面的条件为例计算理想的上拉电阻值:

  • 电源电压(Vdd)为5V

  • 时钟频率为400kHz

  • 总线电容为100pF

  电源电压(Vdd)

  I2C规范将低于VIL或低于电源电压30%的电压定义为逻辑低电平,同样,将高于VIH或高于电源电压70%的电压定义为逻辑高电平,如图2所示。这两个电平之间的电压属于不明确的逻辑电平。实际上,引脚会将该范围内的电平读为逻辑高电平或逻辑低电平,但在器件间可能不同,因为温度、电压、噪声源和其他环境因素会影响逻辑电平。

  稳定可靠的I2C通信的设计计算,第3张

  图2 指定为逻辑高电平和逻辑低电平的电压电平

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原文地址: https://outofmemory.cn/dianzi/2431928.html

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