ZHDA297 November   2022 ADC081C021 , ADC081C027 , ADC101C021 , ADC101C027 , ADC121C021 , ADC121C021-Q1 , ADC121C027 , ADC128D818 , ADS1000 , ADS1000-Q1 , ADS1013 , ADS1014 , ADS1015 , ADS1015-Q1 , ADS1100 , ADS1110 , ADS1112 , ADS1113 , ADS1114 , ADS1115 , ADS1115-Q1 , ADS7823 , ADS7827 , ADS7828 , ADS7828-Q1 , ADS7830 , ADS7924 , AFE539A4 , DAC081C081 , DAC081C085 , DAC101C081 , DAC101C081Q , DAC101C085 , DAC121C081 , DAC121C085 , DAC43204 , DAC43401 , DAC43401-Q1 , DAC43608 , DAC43701 , DAC43701-Q1 , DAC53002 , DAC53004 , DAC53202 , DAC53204 , DAC53204W , DAC53401 , DAC53401-Q1 , DAC53608 , DAC53701 , DAC53701-Q1 , DAC5571 , DAC5573 , DAC5574 , DAC5578 , DAC60501 , DAC60502 , DAC63002 , DAC63004 , DAC63202 , DAC63204 , DAC6571 , DAC6573 , DAC6574 , DAC6578 , DAC70501 , DAC70502 , DAC7571 , DAC7573 , DAC7574 , DAC7578 , DAC7678 , DAC80501 , DAC80502 , DAC8571 , DAC8574

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1I2C 概述
    1. 1.1 发展历程
    2. 1.2 I2C 速度模式
  5. 2I2C 物理层
    1. 2.1 两线制通信
    2. 2.2 开漏连接
    3. 2.3 无损总线争用
  6. 3I2C 协议
    1. 3.1 I2C START 和 STOP
    2. 3.2 逻辑 1 和 0
    3. 3.3 I2C 通信帧
  7. 4I2C 示例
    1. 4.1 DAC80501 示例
      1. 4.1.1 DAC80501 DAC 数据寄存器
      2. 4.1.2 DAC80501 I2C 示例写入
    2. 4.2 ADS1115 示例
      1. 4.2.1 ADS1115 配置寄存器
      2. 4.2.2 ADS1115 I2C 示例读取
      3. 4.2.3 ADS1115 转换结果
  8. 5保留地址
    1. 5.1 常规调用
    2. 5.2 START 字节
    3. 5.3 C-Bus 地址、不同的总线格式、未来用途
    4. 5.4 HS 模式控制器代码
    5. 5.5 器件 ID
    6. 5.6 10 位目标寻址
      1. 5.6.1 10 位目标寻址写入
      2. 5.6.2 10 位目标寻址读取
  9. 6高级主题
    1. 6.1 时钟同步和仲裁
    2. 6.2 时钟延展
    3. 6.3 电气规格
    4. 6.4 电压电平转换
      1. 6.4.1 示例 1
      2. 6.4.2 示例 2
      3. 6.4.3 示例 3
      4. 6.4.4 示例 4
    5. 6.5 确定上拉电阻器大小
      1. 6.5.1 最小上拉电阻大小
      2. 6.5.2 确定最大上拉电阻器大小
  10. 7与 I2C 类似的协议
  11. 8总结

2.2 开漏连接

SDA 和 SCL 线路上均使用开漏连接，并连接到 NMOS 晶体管。该开漏连接控制 I2C 通信线路并将线路拉至低电平或者释放线路至高电平。开漏是指当 NMOS 关闭时的 NMOS 总线连接。图 2-2 展示了 NMOS 导通时的开漏连接。

DAC80501 开漏连接在 NMOS 开启时将线路拉至低电平图 2-2 开漏连接在 NMOS 开启时将线路拉至低电平

要设置 SDA 或 SCL 线路的电压电平，需设置 NMOS 开启或关闭。当 NMOS 导通时，器件通过电阻器将电流拉至地。这会将开漏线路拉至低电平。通常，I2C 从高电平到低电平的转换是在 NMOS 在 SDA 或 SCL 上下拉时的快速转换。转换速度由 NMOS 驱动强度以及 SDA 或 SCL 上的任何总线电容决定。

当 NMOS 关断时，器件停止拉电流，上拉电阻器将 SDA 或 SCL 线路拉至 VDD。图 2-3 显示了 NMOS 关闭时的开漏线路。上拉电阻器将线路拉至高电平。开漏线路的转换较慢，因为线路针对总线电容上拉，并且未被主动驱动。

DAC80501 当 NMOS 关闭时，上拉电阻器将线路拉至高电平图 2-3 当 NMOS 关闭时，上拉电阻器将线路拉至高电平

通过控制该开漏连接，SDA 和 SCL 均可设置为高电平和低电平，从而启用 I2C 通信。

由于 I2C 通信线上的电容，SDA 和 SCL 线路以指数建立 RC 时间常数放电，具体取决于 I2C 总线上的上拉电阻器和电容的大小。较高的电容会限制 I2C 通信速度，器件数量以及总线上器件之间的物理距离。上拉电阻越小，上升时间越短，但通信需要更大的功率。较大的上拉电阻器具有较慢的上升时间，导致通信速度变慢，但所需的功耗更低。