Giới thiệu về bộ đệm và bộ chuyển mức I2C và I3C
Giới thiệu về bộ đệm và bộ chuyển mức I2C và I3C. Bộ đệm và bộ chuyển mức I2C và I3C đều là các giao thức bus nối tiếp được sử dụng rộng rãi cho giao tiếp chip-với-chip ở cấp bo mạch. Trong khi I2C là giao thức cổ điển có lịch sử sử dụng lâu dài thì I3C là giao thức nâng cấp được Liên minh MIPI giới thiệu; nó vẫn duy trì khả năng tương thích I2C trong khi cung cấp băng thông cao hơn, mức tiêu thụ điện năng thấp hơn và khả năng mở rộng cấu trúc liên kết linh hoạt hơn. Trong triển khai bus thực tế, các vấn đề như điện áp hoạt động không khớp giữa các thiết bị, tải bus vượt quá khả năng của ổ đĩa và nhu cầu mở rộng cấu trúc liên kết mạng khiến bộ dịch cấp, bộ đệm và hub trở thành các thành phần thiết yếu để đảm bảo hoạt động bus ổn định và đáng tin cậy.
Trình dịch cấp độ I2C/I3C
Chức năng cốt lõi của bộ dịch mức là chuyển đổi mức tín hiệu giữa các thiết bị hoạt động ở các miền điện áp khác nhau, từ đó giải quyết sự không khớp điện áp giữa các thiết bị trên bus. Ví dụ: khi thiết bị chính 3,3V giao tiếp với thiết bị phụ 1,8V, cần có bộ dịch mức để ánh xạ các mức tín hiệu giữa hai miền điện áp; điều này ngăn chặn lỗi giao tiếp-hoặc thậm chí hư hỏng thiết bị-do không tương thích mức điện áp. Được thiết kế cho các bus I2C truyền thống, những bộ dịch này thường hỗ trợ chuyển đổi tín hiệu hai chiều mà không yêu cầu các chân điều khiển-hướng bổ sung, khiến chúng tương thích với các đặc tính đầu ra thoát-mở của bus I2C. Nhiều sản phẩm còn tích hợp tính năng cách ly điện dung bus để giảm nhiễu xuyên âm tín hiệu trong các tình huống giao tiếp tốc độ cao. Một số trình dịch cấp I2C chuyên dụng hỗ trợ chuyển đổi nhiều miền điện áp và tương thích với nhiều tốc độ giao tiếp khác nhau-chẳng hạn như Chế độ tiêu chuẩn (100 kbps), Chế độ nhanh (400 kbps) và Chế độ nhanh Plus (1 Mbps)-để đáp ứng yêu cầu về băng thông của nhiều ứng dụng. Đối với bus I3C, trình dịch cấp độ phải đáp ứng các tính năng mới của giao thức: I3C hỗ trợ tốc độ truyền thông lên tới 12,5 Mbps ở chế độ SDR (Tốc độ dữ liệu đơn), với một số thiết bị cũng hỗ trợ chế độ DDR (Tốc độ dữ liệu kép), đòi hỏi độ trễ truyền thấp hơn và khả năng băng thông cao hơn. Ngoài ra, I3C còn hỗ trợ các chức năng như phân xử bus, nối{26}}nóng và ghép kênh tín hiệu ngắt; điều này yêu cầu trình dịch cấp độ phải xử lý các chế độ đầu ra kéo-cống và đẩy{28}}mở duy nhất cho I3C mà không can thiệp vào quy trình phân xử bus tiêu chuẩn. Một số trình dịch cấp I3C chuyên dụng còn có tính năng phát hiện miền điện áp tự động, đáp ứng các yêu cầu về khớp điện áp động cho các thiết bị phụ có thể tráo đổi nóng.
Bộ đệm I2C/I3C
Cả xe buýt I2C và I3C đều sử dụng kiến trúc-phụ chính, với khả năng điều khiển xe buýt bị hạn chế bởi điện trở-kéo lên và điện dung của xe buýt. Khi có quá nhiều thiết bị phụ được kết nối-khiến tổng điện dung bus vượt quá giới hạn thông số kỹ thuật-thời gian tăng tín hiệu sẽ chậm lại và thời gian thiết lập không đủ, cuối cùng dẫn đến lỗi giao tiếp. Bộ đệm hoạt động bằng cách-điều khiển lại các tín hiệu bus để nâng cao khả năng truyền động đồng thời cách ly điện dung bus, từ đó mở rộng khoảng cách truyền và tăng số lượng thiết bị có thể kết nối. Bộ đệm I2C truyền thống thường hỗ trợ điều khiển hai chiều để phù hợp với tính chất hai chiều, bán song công của giao tiếp I2C; có cổng chính và cổng phụ, chúng tự động phát hiện hướng tín hiệu và thực hiện điều hòa (định hình) tín hiệu cũng như{13}điều khiển lại các mức logic cao và thấp. Một số bộ đệm I2C kết hợp tính năng bảo vệ quá dòng và phát hiện{16}trao đổi nóng; trong trường hợp đoản mạch hoặc quá tải trên bus, chúng sẽ tự động ngắt kết nối cổng bị ảnh hưởng để tránh làm hỏng bộ điều khiển chính.
Số bộ phận cụ thể cho bộ đệm và bộ chuyển mức I2C và I3C
Thiết bị ISO1640-Q1 (ISO164x-Q1) là thiết bị cách ly hai chiều-có thể thay thế nóng, công suất-thấp, tương thích với giao diện I2C. ISO164x hỗ trợ xếp hạng cách ly UL 1577 gồm 5000 VRMS trong gói 16-DW và 3000 VRMS trong gói 8-D. Mỗi kênh cách ly I2C trong thiết bị phát thải thấp này đều có đầu vào logic và đầu ra thoát nước mở được ngăn cách bằng hàng rào cách điện silicon dioxide điện dung (SiO2) kép. Họ này bao gồm các thiết bị có lớp cách điện cơ bản và tăng cường được chứng nhận bởi VDE, UL, CSA, TUV và CQC. ISO1640-Q1 có hai kênh hai chiều riêng biệt cho đường đồng hồ và dữ liệu. Bằng cách tích hợp logic cần thiết để hỗ trợ các kênh hai chiều, ISO1640-Q1 cho phép thiết kế đơn giản hơn nhiều và chiếm diện tích nhỏ hơn so với các giải pháp dựa trên bộ ghép quang.
Các thông số của Trình dịch, bộ đệm và trung tâm cấp độ I2C và I3C
Bộ đệm và tham số trung tâm của bộ chuyển mức I2C và I3C như sau:
|
Đánh giá |
ô tô |
|
Đánh giá cách ly |
Cơ bản, tăng cường |
|
Số lượng kênh |
2 |
|
Dữ liệu nối tiếp |
hai chiều |
|
Đồng hồ nối tiếp |
hai chiều |
|
Tốc độ dữ liệu (tối đa) (Mbps) |
1.7 |
|
Điện áp cách ly làm việc (VIOWM) (Vrms) |
450, 1500 |
|
Điện áp cách ly đột biến (VIOSM) (VPK) |
6500, 10000 |
|
Điện áp cách ly nhất thời (VIOTM) (VPK) |
4242, 7071 |
|
Chịu được điện áp cách ly (VISO) (Vrms) |
3000, 5000 |
|
CMTI (phút) (kV/µs) |
50 |
|
Phạm vi nhiệt độ hoạt động (độ) |
-40 đến 125 |
|
Hạng mục an toàn chức năng |
Chức năng an toàn-Có khả năng |
Chú phổ biến: Bộ đệm và trung tâm bộ chuyển đổi cấp độ i2c và i3c, các nhà sản xuất, nhà cung cấp bộ đệm và bộ chuyển đổi cấp độ i2c và i3c của Trung Quốc

