I2C总线简介和主要参数讲解

I2C简介：

I2C总线为串行同步通讯总线，可以进行多设备通讯。由飞利浦半导体（现已被恩智浦半导体收购）开发的双向两线总线，用来进行IC芯片之间的通讯。总线占用资源少，只需要两根线：一条数据线（SDA）和一条串行时钟线（SCL）。标准模式下最高可达 100 kbit/s，在快速模式下最高可达 400 kbit/s，在快速模式 Plus 下最高可达 1 Mbit/s (Fm+)，或在高速模式下高达 3.4 Mbit/s。 超快速模式是一种单向模式，数据传输速度高达 5 Mbit/s。以下内容主要讨论在标准模式和快速模式下I2C硬件设计的注意事项。

数据信号线（SDA）和时钟信号线（SCL）:

SDA 和 SCL 都是双向线路，通过电流源或上拉电阻连接到正电源电压。 当总线空闲时，两条线路都是高电平。 连接到总线的设备的输出级必须具有漏极开路或集电极开路才能执行线与功能。

I2C主要参数讲解：

一、低电平输出电流（IoL），信号被拉低时需要的驱动电流。

二、总线容性负载（Cb），每条信号线的容性负载主要由导线、导线连接点、IC管脚的对地寄生电容构成。在总线上连接了大量I2C设备时需要重点考虑这个参数

三、总线信号上升时间（Tr），顾名思义为SDA信号/SCL信号上升所需要的时间，主要时间来源于供电电压对上拉电阻（Rp）和容性负载（Cb）构成的RC电路进行充电所消耗的时间。具体定义方式如下图。

参数范围表格：

参数	Standard-mode	Fast-mode	unit
min	max	min	max
IoL	3	-	3
Cb	-	400	-
Tr	-	1000	-

I2C上拉电阻计算公式：

Rp(max) = Tr/(0.8473*Cb)

Rp(min) = (Vdd - Vol(max))/IoL

以下为原文内容：

一句话总结：在确定的I2C工作模式下，上拉电阻值（Rp）由总线上的容性负载（Cb）和电源供电电压（Vdd）决定。在确定了Rp取值范围后，尽量选取较大的Rp，以减小整体功耗。