Giới thiệu về bộ chuyển mạch và bộ ghép kênh I2C và I3C
Giới thiệu về bộ chuyển mạch và bộ ghép kênh I2C và I3C. Bộ chuyển mạch và bộ ghép kênh I2C (Inter-Mạch tích hợp) và I3C (Mạch tích hợp cải tiến-) là các thành phần giao diện cốt lõi để mở rộng dung lượng bus truyền thông nối tiếp và tối ưu hóa việc quản lý kết nối cho nhiều thiết bị phụ. Chúng giải quyết các vấn đề thực tế phổ biến bao gồm số lượng thiết bị hạn chế có thể được gắn trên một bus duy nhất, giải quyết các xung đột và xung đột đường dẫn tín hiệu, đồng thời hiện được triển khai rộng rãi trong các tình huống ứng dụng như mạng cảm biến, mở rộng hệ thống nhúng và tương tác đa thiết bị ngoại vi.
Nguyên tắc hoạt động cốt lõi của bộ chuyển mạch và bộ ghép kênh I2C và I3C
Nguyên tắc làm việc cốt lõi của bộ chuyển mạch và bộ ghép kênh I2C là thực hiện chuyển kênh bằng cách định cấu hình các thanh ghi I2C. Hầu hết các thiết bị đều có địa chỉ phụ có thể định cấu hình: bộ điều khiển chính chỉ cần gửi lệnh I2C để chọn kênh đích và thiết lập kết nối giữa thiết bị phụ tương ứng và bus. Các kênh không được chọn vẫn bị cách ly về điện, ngăn các thiết bị trên các kênh này can thiệp vào hoạt động liên lạc của xe buýt. Các thiết bị này hỗ trợ tất cả tốc độ truyền thông I2C phổ biến, bao gồm Chế độ tiêu chuẩn (100 kbps), Chế độ nhanh (400 kbps) và Chế độ nhanh Plus (1 Mbps), có thể đáp ứng các yêu cầu ứng dụng của đại đa số các thiết bị phụ I2C. Một số thiết bị tích hợp chức năng chuyển đổi cấp độ, cho phép khớp mức điện áp giữa bộ điều khiển chính và thiết bị phụ ở các miền điện áp khác nhau. Điều này giúp loại bỏ nhu cầu sử dụng thêm các chip chuyển đổi cấp độ riêng biệt{14}}và đơn giản hóa thiết kế phần cứng tổng thể. Về thông số kênh hiện có các tùy chọn 2 kênh, 4 kênh, 8 kênh và các tùy chọn khác, cho phép người dùng lựa chọn linh hoạt theo yêu cầu mở rộng của mình. Một số thiết bị cũng hỗ trợ mở rộng theo tầng, giúp tăng thêm số lượng thiết bị tối đa có thể kết nối với bus.
Một số bộ ghép kênh I3C cũng hỗ trợ chuyển đổi vai trò kép. Chúng không chỉ có thể mở rộng để kết nối nhiều thiết bị phụ thuộc I3C xuôi tuyến mà còn thích ứng với nhiều kịch bản truy cập chính, cho phép nhiều bộ điều khiển chính truy cập vào cùng một nhóm thiết bị phụ trong thời gian chia sẻ-để đáp ứng các yêu cầu ứng dụng của kiến trúc hệ thống phức tạp hơn.
Mã sản phẩm cụ thể cho bộ chuyển mạch và bộ ghép kênh I2C và I3C
Thiết bị TCA9848 tích hợp tám công tắc hai chiều có thể được điều khiển thông qua bus I2C. Nó mở rộng một cặp xe buýt SCL/SDA ngược dòng thành tám cặp (kênh) xe buýt xuôi dòng. Dựa trên cấu hình được ghi vào thanh ghi điều khiển khả trình, người dùng có thể chọn bất kỳ kênh SCn/SDn riêng lẻ nào hoặc bất kỳ sự kết hợp nào của nhiều kênh. Các kênh xuôi dòng này có thể được sử dụng để giải quyết xung đột địa chỉ mục tiêu I2C: ví dụ: nếu một ứng dụng yêu cầu tám cảm biến nhiệt độ kỹ thuật số giống hệt nhau thì một cảm biến có thể được kết nối với mỗi kênh được đánh số từ 0 đến 7.
Trong trường hợp hết thời gian giao tiếp hoặc hoạt động bất thường khác, bộ điều khiển hệ thống có thể đặt lại TCA9848 bằng cách kéo chân đầu vào RESET xuống mức thấp. Việc đặt lại-bật nguồn cũng sẽ bỏ chọn tất cả các kênh và khởi chạy máy trạng thái I2C/SMBus. Việc kéo tín hiệu RESET có thể hoàn tất quá trình đặt lại và khởi chạy thiết bị mà không cần tắt nguồn thiết bị, điều này cho phép hệ thống khôi phục khi bất kỳ bus I2C xuôi dòng nào bị kẹt ở trạng thái-mức thấp.
Thông số bộ ghép kênh và chuyển mạch I2C và I3C
Các thông số của bộ chuyển mạch và bộ ghép kênh I2C và I3C như sau:
|
Địa chỉ |
16 |
|
Đặc trưng |
Đặt lại mã pin |
|
Đánh giá |
Danh mục |
|
Tần số (tối đa) (MHz) |
1 |
|
Phạm vi nhiệt độ hoạt động (độ) |
-40 đến 125 |
|
Số lượng kênh |
8 |
Chú phổ biến: Bộ chuyển mạch và bộ ghép kênh i2c và i3c, các nhà sản xuất, nhà cung cấp bộ chuyển mạch và bộ ghép kênh i2c và i3c Trung Quốc
