深信服防火墙手册:逻辑电平转换连接技术详解
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更新于2024-08-06
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本篇文档主要介绍了如何在逻辑电平不同的器件间进行有效连接,特别是在深信服防火墙的用户手册中,针对I2C总线系统中的设备兼容问题提供了解决方案。I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种串行通信接口,常用于连接微控制器和其他电子设备。章节18.1详细阐述了当电源电压差异较大,如3.3V和5V设备需要在同一总线上协同工作时,如何利用双向电平转换器来实现通信。
首先,作者提到使用上拉电阻将低电压器件连接到3.3V电源,并强调了这种方法虽然简单,但可能会增加低电压器件的成本,因为它们需要能承受5V电压。为了克服这个问题,引入了双向电平转换器,如由N沟道增强型MOS-FET构成的组件,其包括TR1(SDA线)和TR2(SCL线)的驱动器。每个转换器的门极连接到最高电源电压,源极连接到低电压部分的总线,而漏极则连接到高电压部分,确保了信号能在不同电平间顺畅传递。
在电平转换器的操作中,有三种关键状态:无器件时,总线由上拉电阻保持高电平;当3.3V器件拉低总线时,MOS-FET导通,使得两部分总线同时处于低电平;而当5V器件拉低总线时,由于内部二极管的作用,低电压部分也会跟随下降。这种设计确保了I2C规范的正确执行,即在两种电压状态下都能实现线与功能。
此外,文档还提及了I2C总线规范,包括起始和停止条件、同步、仲裁和时钟同步机制,以及7位和10位寻址方式。标准模式、快速模式和Hs(High Speed)模式是I2C协议的不同速度等级,分别适应不同的应用需求。在实际连接时,I/O级和总线线路的电气规范及时序要求是非常重要的,以确保信号的质量和系统的稳定性。
总结来说,本章内容是关于在不同逻辑电平设备间的I2C通信解决方案,重点在于电平转换器的设计原理和I2C规范的应用实践,这对于理解如何在多种设备环境中有效利用I2C总线通信具有重要价值。
2010-03-25 上传
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