I2C上拉电阻的取值

最新推荐文章于 2025-04-27 16:14:06 发布
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I2C 通信标准是当今应用最为广泛的芯片间通信标准电子系统。它是一种开漏输出通信标准，意味着集成可以连接具有不同电压电源轨的电路进行通信。上拉电阻需要从 I2C 线路连接到电源以启用通信。

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当线路未被开漏接口驱动为低电平时，上拉电阻将线路拉高。上拉电阻的取值是I2C系统的重要设计考虑因素，因为不正确的值会导致信号丢失。

春

分

●I2C的效逻辑低电平的值决定了最小上拉电阻。

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●IOL是下表中I2C需要的2~3mA的Current Sink。

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● I2C最大上拉电阻受总线电容影响，RC 电路对幅度为 VCC 的电压阶跃的响应为以时间常数 RC 为特征。电压波形可写为：

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5ec24a8bbec148a04808134e46881f3d.png

I2C 总线的上升时间可以写为

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最大上拉电阻是最大上升时间的函数（tr ):

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春

分

注意事项

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cf12bee114b7aecac42b32152ee6499f.png

如上图所示：公式里的IOL不是固定，看实际I2C的工作模式，具体参数请查看NXP的I2C-bus specification and user manual。

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参考文档

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NXP：I2C-bus specification and user manual

TI：I2C Bus Pullup Resistor Calculation

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I2C上拉电阻如何取值
sinat_15677011的博客
09-21 4291
由于不同模式下，上升沿的最大时间及总线负载最大容限要求不同，标准模式、快速模式、高速模式分别是：1000ns/400pF、300ns/400pF、120ns/550pF。由于I2C总线端口的高电平是通过上拉电阻实现，线上的电平从低变高时，电源通过上拉电阻对线上负载电容CL充电，这需要一定的上升时间。I2C一般为开漏结构，需要在外部加上拉电阻，常见的阻值有1k、1.5k、2.2k、4.7k、5.1k、10k等。结论：电源电压决定上拉电阻的最小值，总线负载电容决定上拉电阻的最大值。
【通信专题】I2C上拉电阻计算方法
一点硬件
06-01 1120
从本质上讲：I2C 总线电容和上升时间和总线电容决定上拉电阻的最大值，I2C器件开漏接口导通电阻决定上拉电阻的最小值。
I2C上拉电阻取值问题
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学海无涯，回头是岸........
08-04 4万+
漏极开路上拉电阻取值为何不能很大或很小？        如果上拉电阻值过小，VDD灌入端口的电流(Ic)将较大，这样会导致MOS管（三极管）不完全导通(Ib*β        如果上拉电阻过大，加上线上的总线电容，由于RC影响，会带来上升时间的增大（下降延是芯片内的晶体管，是有源驱动，速度较快；上升延是无源的外接电阻，速度慢），而且上拉电阻过大，即引起输出阻抗的增大，当输出阻抗和负载的阻抗
【硬件】超全讲解I2C的上拉电阻，都在这了
最新发布
u132145646的博客
04-27 361
此处以LED举例：假设LED的压降是1.7V，需要高于1.7V的电压才能使LED导通，但是电流必须在LED的限定值以内。所以，我们将I2C设备接到5V系统的电路中时，SDA和SCL的电压高于3.5V时被识别为“高电平”，低于1.5V时被识别为“低电平”。在I2C 的电路中，I2C设备（芯片）的 SCL 和 SDA 的内部电路是“开漏”的，这意味着它们可以吸收电流，但无法提供电流。在I2C 的电路中，I2C设备（芯片）的 SCL 和 SDA 的内部电路是“开漏”的，这意味着它们可以吸收电流，但无法提供电流。
I2C应用
曹浩洋的专栏
01-22 2024
上拉电阻阻值的确定由于I2C接口采用Open Drain机制，器件本身只能输出低电平，无法主动输出高电平，只能通过外部上拉电阻RP将信号线拉至高电平。因此I2C总线上的上拉电阻是必须的！         RP不宜过小，一般不低于1KΩ一般IO 端口的驱动能力在2mA～4mA量级。如果RP阻值过小，VDD灌入端口的电流将较大，这导致端口输出的低电平值增大(I2C协议规定，端口输出低电
I2C学习：上拉电阻选取
学习、实践、总结
08-21 3011
上拉电压决定上拉电阻的最小值，总线负载电容决定上拉电阻的最大值。
I2C上拉电阻如何取值？
jk_101的博客
06-17 1565
由于不同模式下，上升沿的最大时间及总线负载最大容限要求不同，标准模式、快速模式、高速模式分别是：1000ns/400pF、300ns/400pF、120ns/550pF。由于I2C总线端口的高电平是通过上拉电阻实现，线上的电平从低变高时，电源通过上拉电阻对线上负载电容CL充电，这需要一定的上升时间。I2C一般为开漏结构，需要在外部加上拉电阻，常见的阻值有1k、1.5k、2.2k、4.7k、5.1k、10k等。那么，就可以求出上拉电阻R的阻值。由上式可得，当VDD不变， VOL取最大值时，上拉电阻有最小值。
I2C上拉电阻的选择.docx
02-01
I2C 上拉电阻的选择 I2C 上拉电阻的设计与选择是 I2C 通信系统中非常重要的一部分。I2C 上拉电阻的选择对系统的通信质量和电池寿命都有很大的影响。 1. 为啥要加上拉电阻？ 根据 I2C 总线规范，总线空闲时两根线...
上拉电阻取值问题的探讨
08-03
I2C上拉电阻的取值范围可以通过计算确定。公式Rmin={(Vdd(min) - 0.4V)}/3mA给出上拉电阻的最小值，其中Vdd(min)为电源电压的最小值，例如5V，3mA为I2C上拉驱动电流的最大值。公式Rmax={(T/0.874) * C}给出了上拉...
I2C总线上拉电阻的计算选取
06-27
I2C总线为漏极开路，输出“0”时为低电平，输出“1”时为高阻态，在应用的时候需要外接上拉电阻RP。另外，RS是个可选的电阻，加上该电阻可以有效得抑制总线上的高电平毛刺，大大减小过冲。
I2C总线上拉电阻阻值你是如何选择？（转载）
10-31
I2C上拉电阻
weixin_34415923的博客
12-29 279
  在一些PCB的layout中，大家往往会看到在I2C通信的接口处，往往会接入一个4.7K的电阻，有的datasheet上面明确有要求，需要接入，有的则没有要求。   I2C接口   对于单片机来讲，有些IO内部的上拉电阻可以使能，这样就省去了外部的上拉电阻，这是对于单片机带有标准I2C通信协议接口，若是只带有模拟I2C协议接口，那么就需要考虑接入上拉电阻问题。下图是摄像头进行配置通信时SC...
如何确定I²C总线上拉电阻的阻值
介米星空
05-03 2365
I2C总线为何需要上拉电阻？ I2C(Inter-Intergrated Circuit)总线是微电子通信控制领域中常用的一种总线标准，具有接线少，控制方式简单，通信速率高等优点。 I2C总线的内部结构图如图1所示，I2C器件连接到总线输出级必须是集电极开路或漏极开路形式才能实现线“与”的逻辑功能。输出端未接上拉电阻的时候只能输出低电平，所示保证I2C总线正常工作输出端必须接上拉电阻。
上拉电阻取值问题
l7q7q7的专栏
04-26 504
上拉电阻取值 总结
gtkknd的专栏
11-19 7317
很多项目遇到这个问题，现在总结如下
教你精确计算 I2C 上拉电阻阻值
嵌入式Linux
01-06 4320
I2C 总线能挂多少设备？理论上：7-bit address ：2 的 7 次方，能挂 128 个设备。10-bit address ：2 的 10 次方，能挂 1024 个设备。当然，要...
1.8v，I2C上拉电阻选型
01-08
### 1.8V I2C 总线上拉电阻选型指南 对于1.8V I2C总线，选择合适的上拉电阻至关重要。I2C总线的数据线(SDA)和时钟线(SCL)都是开漏输出，因此需要外部上拉电阻来确保高电平时的稳定状态。 #### 影响因素分析 - **总线速度**：标准模式下最大频率为100kHz，快速模式下可达400kHz，高速模式则高达3.4MHz。 - **负载电容**：每条线路的最大允许电容取决于所使用的具体设备及其数量。一般情况下不应超过400pF[^2]。 - **供电电压**：这里特指1.8V的工作环境。 #### 计算方法 为了计算最佳的上拉电阻值，可以采用以下经验公式： \[ R_{pull-up} \approx \frac{V_{cc}}{(I_{max} + margin)} \] 其中\( V_{cc}=1.8V \)，而电流\( I_{max}\)通常取值在3mA左右加上一定的裕度(比如额外增加50%)以保证足够的驱动能力。 通过上述参数估算得到大约600Ω到700Ω之间的阻值可能是比较合适的选择。但是实际应用中还需要考虑具体的场景需求调整这个数值。 #### 实际建议 考虑到不同厂家生产的IC可能有不同的电气特性，在最终决定之前最好查阅目标芯片的手册获取推荐的上拉电阻大小。另外也要注意当多个设备共享同一根I2C总线时可能会累积更多的寄生电容从而影响传输质量，此时应适当减小小于理论计算值得电阻以便加快充电过程减少抖动现象的发生。 ```c++ // 示例代码展示如何初始化带有特定上拉电阻配置的I2C接口 void setup_i2c_with_pullup_resistor(int resistor_value){ // 初始化I2C并设置上拉电阻 } ```
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