混合速度模式的串行总线系统——高速与低速设备协同

"该文档是深信服防火墙用户手册的一部分，主要讲解了I²C总线系统在不同速度模式下的工作原理，特别是混合速度模式的实现，涉及到串行总线系统中的低速模式与高速模式器件的兼容性和通信方式。" 在I²C（Inter-Integrated Circuit）总线系统中，不同速度模式的器件如何协同工作是一个关键问题。本文档重点讨论了13.4章节的“低速模式中的快速模式器件”和13.5章节的“串行总线系统的混合速度模式”。 13.4章节介绍了在低速模式（Low Speed Mode, LS）中，快速模式（Fast Speed Mode, FS）器件的使用。Hs（High Speed）模式器件可以完全向下兼容FS模式，并连接到FS模式的I²C总线系统。在这个配置下，Hs模式的主控设备会切换到FS模式，并禁用其电流源，以便于以FS模式的速率进行通信。SDAH和SCLH引脚用于连接FS模式的总线，而Hs模式设备的SDA和SCL引脚可能有其他功能。 13.5章节探讨了混合速度模式的实现。当系统中同时存在Hs模式、FS模式和标准模式（Standard Mode, SM）器件时，可以通过电桥实现不同速率间的通信。电桥能够适时连接或断开Hs模式和FS模式部分，且包含电平转换功能，使得不同电源电压的设备可以互相连接。电桥的控制完全依赖于串行信号SDAH、SCLH、SDA和SCL。在FS模式下，Hs模式主机的电桥将SDAH和SCLH连接到相应的SDA和SCL线上，允许Hs模式设备与FS模式设备以较慢的速度通信。仲裁仅在主机码00001XXX处执行，通常由Hs模式主机获胜。 I²C总线规范还涵盖了数据传输的细节，包括起始和停止条件、字节格式、响应、仲裁和时钟同步等。此外，它还描述了标准模式、快速模式和Hs模式的特点和扩展，以及10位寻址方式的使用。 总结来说，这个文档深入解析了I²C总线系统如何处理不同速度模式的器件之间的通信，这对于理解和设计支持多种速度模式的I²C系统至关重要。通过电桥技术和精确的时序控制，可以实现高效、灵活的总线操作，确保不同速度设备的兼容性和数据传输的可靠性。这对于嵌入式系统设计，尤其是涉及多种速度I²C器件的手机和单片机应用，具有重要的指导意义。