混合速度模式下的I2C总线系统设计与实现

"串行总线系统的混合速度模式-gjb 2077a-2007 短波自适应通信系统自动线路建立规程" 本文档主要讲述了I2C（Inter-Integrated Circuit）总线系统中不同速度模式的混用和兼容性问题，特别是高速模式（Hs Mode）与标准模式（F/S Mode）之间的交互。I2C总线是一种两线式串行总线，常用于微控制器和外围设备之间的通信。 在13.4章节中，提到了低速模式中的快速模式器件（Hs Mode Devices）。Hs Mode器件能够完全向下兼容F/S Mode的I2C总线系统。当Hs Mode器件连接到F/S Mode总线时，它们必须禁用电流源，并使用SDAH和SCLH引脚来与F/S Mode的SDA和SCL总线通信。这样，Hs Mode器件的SDA和SCL引脚可用于其他功能，而不会干扰低速模式的通信。 13.5章节则讨论了串行总线系统的混合速度模式。如果系统中同时包含Hs Mode、快速模式和标准模式的器件，可以通过电桥实现不同速度之间的通信。电桥能够在适当的时间连接或断开Hs Mode部分与F/S Mode部分，同时也提供了电平转换功能，使得不同电源电压的器件可以互相连接。电桥的控制完全依赖于串行信号SDAH, SCLH, SDA 和 SCL。电桥的组成部分包括N通道晶体管，它们在控制下进行电平转换，允许Hs Mode器件在F/S Mode下以较低速度与其它器件通信，或者在Hs Mode下以高达3.4Mbit/s的速度与其他Hs Mode器件通信。 仲裁过程在混合速度系统中仍然有效，但在Hs Mode传输中，电桥会打开，将总线分割，使得Hs Mode器件间的通信不受F/S Mode器件的影响。仲裁仅在特定主机码（00001XXX）下进行，通常Hs Mode主机胜出，因为没有4个0开头的从机地址。如果其他主机发送保留的8位代码（00000XXX），电桥保持关闭，传输则在F/S Mode下继续。 I2C总线的混合速度模式允许系统灵活地整合不同速度等级的器件，提高了设计的兼容性和灵活性。通过电桥和精确的时序控制，可以实现高效且可靠的高速和低速通信。这在短波自适应通信系统自动线路建立规程中尤为重要，因为它确保了不同设备间通信的稳定性和效率。