您当前的位置:五五电子网电子知识电子知识资料总线技术基于IIC通信的设计计算 正文
基于IIC通信的设计计算

基于IIC通信的设计计算

点击数:7918 次   录入时间:03-04 11:35:59   整理:http://www.55dianzi.com   总线技术

     

     

missing image file
MM1320031673_opt.jpeg

     

     

missing image file
MM1320031703_opt.jpeg

     

    高电平总输入电流(IIH)

    即使没有器件拉低线的电平,线仍处于逻辑高电平时,电流仍会继续流过上拉电阻。该电流由总线上器件的数字输入的泄漏产生,也可能是质量较差的PCB材料以及焊接残留物所导致。其中一些因素是无法预见的,但采用高质量材料和良好的制造工艺时,输入引脚泄漏是主要原因。

    根据图2,没有器件拉低总线电平时,线的电平需要高于VIH才能被视为逻辑高电平。泄漏电流会限制Rp的最大值,这样其两端的电压降不会阻止线的电平被拉高至VIH以上。对于VIH规范,还应谨慎留出一些保护裕量,以防止噪声尖峰将电压拉低至VIH电平以下。要在高噪声环境下稳定工作,I2C规范建议采用0.2 Vdd作为高出VIH的适当裕量。

    公式4:逻辑高输入电平上的额外裕量。

     

MM1320031871_opt.jpeg

     

     

MM1320031856_opt.jpeg

     

     

MM1320031901_opt.jpeg

     

    通常会在器件的数据手册中给出数字输入的泄漏电流,对于MICroChip的I2C EEPROM器件,最大输入泄漏电流(IlIEE)为1µA。组成系统的最少元件是单片机I2C主器件和I2C从器件。对于本例,采用一个输入泄漏电流(IlIMCU)为1µA的单片机和四个I2C EEPROM器件,允许100%裕量,IIH为10µA。

    公式5:已定义总线的引脚泄漏产生的泄漏电流。

     

MM1320032069_opt.jpeg

     

     

MM1320032141_opt.jpeg

     

     

MM1320032178_opt.jpeg

     

    应用欧姆定律,我们可以确定符合这些规范的Rp最大值。

    公式6:确保逻辑高电平的最小上拉电阻值。

     

missing image file
MM1320032379_opt.jpeg

     

     

missing image file
MM1320032431_opt.jpeg

     

     

missing image file
MM1320032458_opt.jpeg

     

    电阻值计算

    通过计算电源电压、总线电容和泄漏电流,我们可以得出RP值的范围。

     

missing image file
MM1320032515_opt.jpeg


www.55dianzi.com

     

     

missing image file
MM1320032544_opt.jpeg

     

     

missing image file
MM1320032577_opt.jpeg

     

    可以忽略由泄漏电流产生的 50KΩ(最大值),因为总线电容起主导作用。因此,可接受的电阻值的范围为:

     

missing image file
MM1320032646_opt.jpeg

     

    设计人员应选择范围中间附近的值,以尽可能提供较大的保护带。对于本例,2.2KΩ的上拉电阻较为理想。

    总线速度与功耗

    当提高总线速度或存在较大总线电容时,必须减小上拉电阻。阻值较低的电阻会导致电流消耗增加,因为总线上的每个逻辑低电平都会产生对地通路,从而对功耗造成负面影响。快速完成任务并使系统恢复到低功耗空闲状态,与较高总线速度要求所产生的额外电流消耗存在矛盾,总线速度可成为两者之间的权衡因素。对于功耗预算非常低的应用,SPI可能是更合适的总线协议,因为其使用驱动线路,而不是集电极开路。



上一页  [1] [2] 


本文关键字:通信  总线技术电子知识资料 - 总线技术