IIC基础

I2C是一种由飞利浦(现NXP)开发的IC间通信协议,常用于设备间的低速数据传输。其总线结构采用Opendrain方式,配合上拉电阻确保信号质量。I2C的工作模式包括主从模式,且对上拉电阻的选取有特定要求,以防止信号畸变。此外,文章还涉及I2C的信号源端匹配、电平转换和常见问题分析。

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I2C的历史

I2C(Inter-Intergrated Circuit),是NXP(前身飞利浦)开发的通信协议(UM10204),主要用来做IC之间的通信。

  • I2C的应用:支持哪些典型设备。
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  • I2C的优势:
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I2C的总线结构和工作模式

  • I2C总线结构
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  • I2C为什么要使用Open drain
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    为什么不能使用普通的push-pull,而一定要用open drain。
  1. 当输出高电平时,PMOS打开NMOS关闭;
  2. 当输出低电平时,PMOS关闭NMOS打开;
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    由上图可知为何一定要用open drain加上拉电阻的方式。上拉电阻的阻值选择不能太大也不能太小。
    上拉电阻太大,会导致两个后果,一是芯片接收端的驱动能力不足,且上升时间不够。
    上拉电阻取值太小,会导致Vol太大,芯片低电平下不来。极端例子是上拉电阻为0时,不能产生低电平。
  • I2C的工作模式
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I2C测试及常见问题波形

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详细可参考**《I2C总线信号质量&信号完整性测试方法与规范》**
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I2C的串阻和上拉电阻的取值

  • I2C信号源端加33欧姆串阻作源端匹配
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  • 上拉电阻的最大值计算
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  • 上拉电阻的最小值计算
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  • 实例
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  • BUS电容怎么算
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I2C BUFFER和SWITCH IC在这里插入图片描述

I2C的电平转换线路

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