雷尼绍光栅测量系统：混合速度模式与I2C总线应用详解

本文档详细讨论了雷尼绍非接触光栅测量系统的串行总线系统，特别是其混合速度模式，包括低速模式中的快速模式器件和标准模式的扩展。主要关注的是I2C（Inter-Integrated Circuit）总线技术，这是一种在电子设备间进行通信的串行接口标准，广泛应用于微控制器和其他嵌入式系统。 1. **低速模式中的快速模式器件**：在低速模式下，Hs模式的器件可以与F/S模式（Fast/Slow）的I2C系统兼容，但只能作为从属设备。在这种配置中，Hs模式的主设备需禁用自身电流源，并通过SDAH和SCLH接口连接到F/S模式的总线，以便于数据交换。Hs模式的SDA和SCL端口可能会用于其他功能。 2. **混合速度模式**：当系统混合使用不同速度的器件时（Hs、快速和标准模式），可以通过一个电桥来实现不同设备之间的位速率匹配。电桥会在适当时间断开Hs模式与F/S模式之间的连接，以确保数据传输的正确同步。电桥具有电平转换功能，允许不同电源电压的器件相互通信，例如3V的器件可以连接到5V的器件。 3. **仲裁和同步**：在Hs模式传输期间，电桥会隔离总线部分，使得Hs模式设备之间的通讯速度可达3.4Mbit/s，而Hs模式和F/S模式之间的仲裁仅在特定主机地址（00001XXX）上执行，通常由Hs模式主机主导。其他主机在发送特殊代码（00000XXX）时，传输会切换回F/S模式。 4. **I2C规范**：文档中提到的I2C规范涉及版本更新（1.0-1992, 2.0-1998, 2.1-2000等），以及I2C总线的不同工作模式（标准、快速和Hs）。对于设计者而言，I2C提供了简单易用的接口，对制造商来说则降低了复杂性和成本。 5. **电气规范和连接**：文档详细说明了I2C总线设备到总线线路的连接要求，包括电阻参数（Rp和RS）的限制，以及针对不同模式（标准、快速和Hs）的电气特性，比如电流源控制和上拉电路。 6. **扩展寻址**：文章提及了10位寻址的选项，允许更宽范围的地址空间，以及相应的地址和起始字节定义。 本文档深入讲解了雷尼绍非接触光栅测量系统中I2C总线的混合速度模式及其在实际应用中的操作细节，对于理解和设计基于I2C接口的嵌入式系统具有重要的参考价值。