實例解析:I2C上拉電阻最大值的真相
發布時間:2015-06-08 責任編輯:echolady
【導讀】上拉電阻在工業領域及通信領域都具有中斷GPIO控製和I2C信號的功能,在係統穩定性和輸出電平穩定性方麵有著不可替代的作用。本文就由小編為大家解析I2C上拉電阻最大值的真相。
I2C總線的設計一般都會采用OC或者OD門men,如ru果guo內nei部bu的de芯xin片pian中zhong沒mei有you設she置zhi上shang拉la電dian阻zu,那na麼me就jiu必bi須xu要yao在zai外wai部bu接jie一yi個ge上shang拉la來lai保bao證zheng高gao電dian平ping的de輸shu出chu,從cong而er增zeng加jia這zhe一yi係xi統tong的de穩wen定ding性xing。一yi般ban情qing況kuang下xiaI/O端驅動能力會保持在2mA-4mA左右的量級範圍內,而OC或者OD門的導通電壓一般為0.4V左右,手機中加在上拉電阻上的電壓一般都是2.8V。在該設定下,I2C上拉電阻的最小值不能低於800R。當電壓為5V時,上拉最小值不能低於1.5K。
在這種情況下想要中斷和GPIO信(xin)號(hao)本(ben)身(shen),是(shi)不(bu)需(xu)要(yao)增(zeng)加(jia)多(duo)餘(yu)的(de)驅(qu)動(dong)設(she)備(bei)的(de),隻(zhi)需(xu)要(yao)保(bao)持(chi)一(yi)個(ge)高(gao)電(dian)平(ping)就(jiu)可(ke)以(yi)了(le)。此(ci)時(shi),上(shang)拉(la)電(dian)阻(zu)可(ke)以(yi)選(xuan)取(qu)大(da)一(yi)點(dian)的(de)阻(zu)值(zhi)以(yi)減(jian)小(xiao)功(gong)耗(hao),但(dan)須(xu)注(zhu)意(yi)一(yi)個(ge)問(wen)題(ti),那(na)就(jiu)是(shi)這(zhe)個(ge)阻(zu)值(zhi)不(bu)能(neng)太(tai)大(da),經(jing)驗(yan)值(zhi)一(yi)般(ban)在(zai)4.7-100K之間,否則會和PCB走線,器件等負載電容影響信號上升時間。
由於目前大多數的I2C接口都采用了OD機製,所以工程師在實際操作的過程中,需要另外加一個上拉電阻才能維持輸出高電平,上拉電阻的最小值須符合之前所提到的要求。
那麼,I2C上拉電阻最大值都與哪些因素有關呢?
通常情況下,I2C總線的傳輸速率分為標準模式和快速模式(在快速模式的情況下,I2C總線傳輸速率為400Kbit/s),總線負載的最大容限分別是400pF和200pF。根據I2C總線協議的要求,I2C上拉電阻最大值是被總線電容所限製。下圖是上拉電阻的取值數據圖,圖中的Rs指的是I2C設備串聯在I2C總線上的電阻,它可以有效的防止SDA和SCL高電壓毛刺波產生。

圖為上拉電阻取值數據
由上圖的曲線走勢可以看出,上拉電阻的最小值由上拉電源決定,最大值由總線電容決定。
結語
通過對I2C上拉電阻的實例分析,我們可以看出,上拉電阻在I2C總線中可以起到維持輸出電平穩定、保bao護hu芯xin片pian的de作zuo用yong。而er上shang拉la電dian阻zu的de最zui大da阻zu值zhi則ze是shi由you總zong線xian的de電dian容rong所suo決jue定ding的de,工gong程cheng師shi在zai進jin行xing上shang拉la選xuan取qu時shi,需xu要yao依yi據ju總zong線xian電dian容rong和he上shang拉la電dian源yuan的de電dian壓ya來lai判pan斷duan。
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