IIC总线上拉电阻计算

news2024/11/29 16:24:34

IIC总线上拉电阻计算

  • 1. 概述
  • 2. 上拉电阻计算
  • 3. 总线传输速度与功率
  • 4. 实例计算

1. 概述

IIC(Inter-Integrated Circuit)其实是IICBus简称,所以中文应该叫集成电路总线,它是一种串行通信总线,使用多主从架构,由飞利浦公司在1980年代为了让主板、嵌入式系统或手机用以连接低速周边设备而发展。I²C的正确读法为“I平方C”(“I-squared-C”),而“I二C”(“I-two-C”)则是另一种错误但被广泛使用的读法。自2006年10月1日起,使用I²C协议已经不需要支付专利费,但制造商仍然需要付费以获取I²C从属设备地址。

即I2C,一种总线结构。

例如:内存中的SPD信息,通过IIC,与BX芯片组联系,IIC 存在于英特尔PIIX4结构体系中。
随着大规模集成电路技术的发展,把CPU和一个单独工作系统所必需的ROM、RAM、I/O端口、A/D、D/A等外围电路集成在一个单片内而制成的单片机或微控制器愈来愈方便。目前,世界上许多公司生产单片机,品种很多。其中包括各种字长的CPU,各种容量的ROM、RAM以及功能各异的I/O接口电路等等,但是,单片机的品种规格仍然有限,所以只能选用某种单片机来进行扩展。扩展的方法有两种:一种是并行总线,另一种是串行总线。由于串行总线的连线少,结构简单,往往不用专门的母板和插座而直接用导线连接各个设备。因此,采用串行线可大大简化系统的硬件设计。PHILIPS公司早在十几年前就推出了I2C串行总线,利用该总线可实现多主机系统所需的裁决和高低速设备同步等功能。因此,这是一种高性能的串行总线。

飞利浦电子公司日前推出新型二选一I2C主选择器,可以使两个I2C主设备中的任何一个与共享资源连接,广泛适用于从MP3播放器到服务器等计算、通信和网络应用领域,从而使制造商和终端用户从中获益。PCA9541可以使两个I2C主设备在互不连接的情况下与同一个从设备相连接,从而简化了设计的复杂性。此外,新产品以单器件替代了I2C多个主设备应用中的多个芯片,有效节省了系统成本。

I2C串行总线一般有两根信号线,一根是双向的数据线SDA,另一根是时钟线SCL。所有接到I2C总线设备上的串行数据SDA都接到总线的SDA上,各设备的时钟线SCL接到总线的SCL上。

在这里插入图片描述

2. 上拉电阻计算

避免总线信号的混乱,要求各设备连接到总线的输出端时必须是漏极开路(OD)输出或集电极开路(OC)输出。设备上的串行数据线SDA接口电路应该是双向的,输出电路用于向总线上发送数据,输入电路用于接收总线上的数据。而串行时钟线也应是双向的,作为控制总线数据传送的主机,一方面要通过SCL输出电路发送时钟信号,另一方面还要检测总线上的SCL电平,以决定什么时候发送下一个时钟脉冲电平;作为接受主机命令的从机,要按总线上的SCL信号发出或接收SDA上的信号,也可以向SCL线发出低电平信号以延长总线时钟信号周期。

总线空闲时,因各设备都是开漏输出,上拉电阻Rp使SDA和SCL线都保持高电平。任一设备输出的低电平都将使相应的总线信号线变低,也就是说:各设备的SDA是“与”关系,SCL也是“与”关系。

一个强大的上拉(小电阻)阻止I2C引脚在IC上能够驱动低电平。VoL电平可以被IC的输入缓冲器读取为有效的逻辑低电平,该电平决定了最小上拉电阻[R,(min) ]。R.(最小值)是Vcc,vol (最大值)和Iol的函数:

在这里插入图片描述

由于I2C标准上升时间规定,最大上拉电阻受总线电容 (Cb)的限制。如果上拉电阻值太高,I2C线在被拉低之前可能不会上升到逻辑高。RC电路对从时间t=0开始的幅值为Vcc的电压阶跃的响应由时间常数RC表征。电压波形可以写成:

在这里插入图片描述

I2C总线的上升时间可以写成:
在这里插入图片描述

最大上拉电阻根据上升时间tr来计算:

在这里插入图片描述

表中列出了I2C总线的一些参数:

在这里插入图片描述

Rp(min)在图中绘制为VCC的函数。Rp最大值被绘制为图3中标准模式和快速模式I2C的Cb的函数。

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

3. 总线传输速度与功率

一旦选择了上拉电阻的最小值和最大值,就可以根据速度和功率预算之间的权衡来决定电阻值。由于更小的RC延迟,较小的电阻将提供更高的速度,而较大的电阻将提供更低的功耗。

这是一个需要折中考虑的设计。

4. 实例计算

对于具有以下参数的快速模式I2C通信,请计算上拉电阻值。

在这里插入图片描述

按照上表进行计算:

在这里插入图片描述

因此,我们可以选择966.667 Ω到1.77 kΩ之间的任何可用电阻值。可以根据功耗和速度的权衡来选择上拉电阻的值。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1008065.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

嵌入式Linux驱动开发(I2C专题)(三)

无需编写驱动直接访问设备_I2C-Tools介绍 参考资料: Linux驱动程序: drivers/i2c/i2c-dev.cI2C-Tools-4.2: https://mirrors.edge.kernel.org/pub/software/utils/i2c-tools/AP3216C: git clone https://e.coding.net/weidongshan/01_all_series_quick…

没出息的项目经理的5大表现

大家好,我是老原。 都说,30岁的项目经理凶猛如狼,40岁的项目经理狡猾如狐。 实际上,又有多少项目经理能做到这般。 有多少项目经理,兢兢业业工作个几年,最后还是守着一亩三分地,既没有升职加…

JSON注解和异常处理的使用

一、JSON数据返回 1.1.前言 JSON是一种轻量级的数据交换格式,易于阅读和编写,同时也易于机器解析和生成。JSON的常用场景包括: 前后端分离的项目中,后端向前端传送数据时 。 Ajax异步访问数据。RPC远程调用。 除了JSON&#x…

爽文式的带你快速理解Nginx

1 引入nginx的概念 Nginx是一个开源的Web服务器和反向代理服务器,它可以用来处理大量的网络请求和响应。Nginx使用事件驱动的非阻塞I/O模型,使其能够处理大量的并发连接。它还可以作为HTTP、HTTPS、SMTP、POP3和IMAP等协议的代理服务器,以及…

PM2 | NodeJS应用进程管理工具—PM2的基本使用

目录 1. pm2 简介 2. pm2的主要特性 3. 常用命令 3.1 pm2的安装与更新 3.1.1 pm2安装 3.1.2 pm2更新 3.2 pm2 启动运行指定的程序 3.2.1 正常启动应用程序 3.2.2 启动应用程序时并设置name 3.3 pm2 停止指定运行的程序 3.3.1 停止特定的应用 3.3.2 停止所有的应用 …

SpringMVC之JSON数据返回与异常处理机制---全方面讲解

一,JSON数据返回的理解 在Spring MVC中,当需要将数据以JSON格式返回给客户端时,可以使用ResponseBody注解或RestController注解将Controller方法的返回值直接转化为JSON格式并返回。这使得开发者可以方便地将Java对象转换为JSON,并…

【AIGC】斯坦福小镇升级版——AI-Town源码解读

写在前面的话: 接上一篇斯坦福小镇升级版——AI-Town搭建指南,本本篇将解读 AI-Town 使用的技术栈、代码架构、与LLM的交互,以及与斯坦福AI小镇的对比结果(如想直接看结论可跳到文章最后) 整体架构 技术栈 AI-Town 使…

“金钥匙”转动!安全狗成功护航第二十三届中国国际投资贸易洽谈会举办

9月8日至9月11日,为期4天的第二十三届中国国际投资贸易洽谈会在厦门顺利举办。 作为国内云原生安全领导厂商,安全狗凭借突出的安全综合实力,受委托并担任此次会议网络安保技术支撑单位。 厦门服云信息科技有限公司(品牌名&#xf…

第一章 JAVA入门

文章目录 1.2 Java 的特点1.2.1 简单1.2.2 面向对象1.2.3 与平台无关① 平台与机器指令② C/C程序依赖平台③ Java 虚拟机与字节码1.2.4 多线程1.2.5 动态1.30安装 JDK1.3.1 平台简介0 Java SE②Java EE1.4 Java 程序的开发步骤②保存源文件1.5.2 编译1.8 Java之父-James Gosli…

spring boot+redis整合基础入门

文章目录 前言准备依赖项配置文件redis模板类注入设置序列化方式 实施基础字符串操作、超时设置Hash操作hash的使用场景以及优缺点 列表操作列表操作的应用场景以及优缺点 Set的基础操作Set类型的业务场景以及优缺点Demo地址 总结 前言 最近项目中有用到redis进行一些数据的缓…

【Linux】编译器 gcc/g++

1、背景知识 (1)[LMYhecs-38755 ~]$ gcc code.c -o code.exe -stdc99【-o 生成指定名字的可执行文件,-stdc99 以 C99 的标准执行程序】 (2)安装 g,yum install gcc-c 2、gcc如何完成 (1&#x…

如何使用 Node.js和Express搭建服务器?

如何使用NodeJs搭建服务器 1. 准备工作1.1 安装Node.js 2. 安装express2.1 初始化package.json2.2 安装express2.3 Express 应用程序生成器 欢迎使用Markdown编辑器新的改变功能快捷键合理的创建标题,有助于目录的生成如何改变文本的样式插入链接与图片如何插入一段…

前端面试合集(三——浏览器)

浏览器的页面渲染 1.浏览器是如何渲染页面的?2. 什么是reflow(重排)?3. 什么是repaint(重绘)?4.为什么transform效率高? 1.浏览器是如何渲染页面的? 当浏览器的网络线程收到HTML文档之后&#…

Leetcode刷题_链表相关_c++版

&#xff08;1&#xff09;92反转链表–中等 给你单链表的头指针 head 和两个整数 left 和 right &#xff0c;其中 left < right 。请你反转从位置 left 到位置 right 的链表节点&#xff0c;返回 反转后的链表 。 /*** Definition for singly-linked list.* struct Lis…

Claude: ChatGPT替代大语言模型

【产品介绍】 Claude是Anthropic推出的类ChatGPT大语言模型&#xff0c;也是一个AI人工智能助理&#xff0c;可以帮助各种行业的用户处理工作&#xff0c;如客户服务、法律、教练、搜索和销售。Claude可以通过聊天界面和API进行访问&#xff0c;能够完成各种对话和文本处理任务…

计算机二级知识点整理

翻到了之前准备计算机二级的笔记&#xff0c;现在给大家分享出来。 一、基本知识&#xff1a; 计算机把完成一条指令所花费的时间称为一个指令周期结构化程序设计强调的是程序的易读性boolean类型不能转为其他基本类型数据表达式是由运算符和运算对象构成的&#xff0c;#不是…

SimpleCG程序交互操作

前言 之前所有示例程序都是属于展示型的&#xff0c;只是作为展示板输出使用&#xff0c;不涉及键盘和鼠标的输入交互&#xff0c;下面我们开始接触具有交互功能的程序。 没有交互功能的程序可以满足一定需求,不过大部分的程序是不能脱离交互功能的。程序依据使用者的操作进行相…

Error response from daemon

文章目录 遇到的问题解决方法参考 遇到的问题 当输入下面的指令时 docker pull xxxxxx解决方法 打开/etc/docker/daemon.json文件 vim /etc/docker/daemon.json写入以下内容&#xff1a; {"registry-mirrors":["https://docker.mirrors.ustc.edu.cn"]…

OpenCV 图像像素运算操作

加法操作详解 加减乘除 #include <opencv2/opencv.hpp>using namespace cv;int main() {Mat image imread("image.jpg");if (image.empty()) {std::cout << "无法加载图像" << std::endl;return -1;}// 加法变换Mat addResult;add(ima…

mac在vscode编码过程中输入()光标在里面的时候想移出来还得动用左右键很麻烦有什么快捷方法

下载vscode插件: 想跳出大括号的时候就可以使用tab直接跳出来就行了