Įvadas į I2C ir I3C lygio perjungiklių buferius ir stebules
Įvadas į I2C ir I3C lygio perjungiklių buferius ir šakotuvus. I2C ir I3C lygių perjungiklių buferiai ir šakotuvai yra nuosekliosios magistralės protokolai, plačiai naudojami lustų -to{6}} ryšiui plokštės lygiu. Nors I2C yra klasikinis protokolas, turintis ilgą naudojimo istoriją, I3C yra atnaujintas protokolas, kurį pristatė MIPI aljansas; jis išlaiko I2C suderinamumą ir siūlo didesnį pralaidumą, mažesnes energijos sąnaudas ir lankstesnes topologijos išplėtimo galimybes. Praktiškai naudojant magistrales, dėl tokių problemų kaip nesutampančios įrenginių darbinės įtampos, magistralės apkrovos, viršijančios pavaros galimybes, ir poreikis išplėsti tinklo topologiją, lygių vertėjai, buferiai ir šakotuvai tampa esminiais komponentais, užtikrinančiais stabilų ir patikimą magistralės veikimą.
I2C/I3C lygio vertėjai
Pagrindinė lygių vertėjo funkcija yra konvertuoti signalų lygius tarp įrenginių, veikiančių skirtingose įtampos srityse, taip pašalinant įtampos neatitikimus tarp magistralėje esančių įrenginių. Pavyzdžiui, kai 3,3 V pagrindinis įrenginys palaiko ryšį su 1,8 V pagalbiniu įrenginiu, reikalingas lygio vertėjas, kad būtų galima nustatyti signalo lygius tarp dviejų įtampos domenų; taip išvengiama ryšio klaidų-ar net įrenginio pažeidimų-, atsirandančių dėl įtampos lygio nesuderinamumo. Sukurti tradicinėms I2C magistralėms, šie vertėjai paprastai palaiko dvikryptį signalo konvertavimą nereikalaujant papildomų krypties{7}}valdymo kaiščių, todėl jie yra suderinami su I2C magistralės atvirojo-nutekėjimo išvesties charakteristikomis. Daugelyje produktų taip pat integruota magistralės talpos izoliacija, kad būtų sumažintas signalo perdavimas didelės spartos ryšio scenarijuose. Kai kurie specializuoti I2C lygio vertėjai palaiko kelių{14}}įtampos domeno konvertavimą ir yra suderinami su įvairiais ryšio greičiais,{15}}pvz., standartiniu režimu (100 kbps), sparčiuoju režimu (400 kbps) ir sparčiuoju režimu plius (1 Mbps){19}}, kad atitiktų įvairių programų pralaidumo reikalavimus. I3C magistralėse lygio vertėjai turi pritaikyti naujas protokolo funkcijas: I3C palaiko ryšio spartą iki 12,5 Mbps SDR (vieno duomenų perdavimo spartos) režimu, kai kurie įrenginiai taip pat palaiko DDR (dvigubo duomenų perdavimo spartos) režimą, todėl reikia mažesnio sklidimo delsos ir didesnio pralaidumo. Be to, I3C palaiko tokias funkcijas kaip magistralės arbitražo, karštojo{26}}jungimo ir pertraukimo signalų tankinimo; tam reikia, kad lygio vertėjai apdorotų mišrius atvirojo-išleidimo ir stūmimo{28}}išvesties režimus, būdingus I3C, netrukdydami standartiniams magistralės arbitražo procesams. Kai kurie tam skirti I3C lygio vertėjai taip pat turi automatinį įtampos domeno aptikimą, atitinkantį dinaminės įtampos atitikimo reikalavimus, taikomus karštai keičiamiems pagalbiniams įrenginiams.
I2C/I3C buferiai
Tiek I2C, tiek I3C magistralės naudoja pagrindinę-pagalbinę architektūrą, o magistralės valdymo galimybes riboja traukimo- rezistoriai ir magistralės talpa. Kai prijungtas per didelis skaičius pagalbinių įrenginių-dėl to bendra magistralės talpa viršija specifikacijų ribas-signalo kilimo laikas sulėtėja, o sąrankos laikas tampa nepakankamas, o tai galiausiai sukelia ryšio klaidų. Buferiai veikia iš naujo valdydami magistralės signalus, kad padidintų pavaros galimybes ir izoliuotų magistralės talpą, taip pailgindami perdavimo atstumą ir padidindami prijungiamų įrenginių skaičių. Tradiciniai I2C buferiai paprastai palaiko dvikryptį vairavimą, kad atitiktų dvikryptį, pusiau{11}}dvipusį I2C ryšio pobūdį; Turėdami pagrindinį ir pavaldų prievadą, jie automatiškai nustato signalo kryptį ir atlieka signalo kondicionavimą (formavimą) ir{13}}pakartotinai nukreipia aukštą ir žemą logikos lygį. Kai kuriuose I2C buferiuose yra apsauga nuo viršsrovių ir karšto apsikeitimo aptikimas; įvykus trumpajam-jungimui arba perkrovai, jie automatiškai atjungia paveiktą prievadą, kad nepažeistų pagrindinio valdiklio.
Konkretūs I2C ir I3C lygio perjungiklių buferių ir stebulių dalių numeriai
ISO1640-Q1 (ISO164x-Q1) įrenginys yra karštai keičiamas-mažos{17}}galios dvikryptis izoliatorius, suderinamas su I2C sąsajomis. ISO164x palaiko UL 1577 izoliacijos įvertinimus: 5000 VRMS 16-DW pakete ir 3000 VRMS 8-D pakete. Kiekvienas I2C izoliacijos kanalas šiame mažai teršiančiame įrenginyje turi loginį įvestį ir atvirą išėjimą, atskirtą dvigubu talpiniu silicio dioksido (SiO2) izoliacijos barjeru. Šią šeimą sudaro įrenginiai su pagrindine ir sustiprinta izoliacija, sertifikuota VDE, UL, CSA, TUV ir CQC. ISO1640-Q1 turi du izoliuotus dvikrypčius kanalus laikrodžio ir duomenų linijoms. Integruodamas logiką, reikalingą dvikrypčiams kanalams palaikyti, ISO1640-Q1 leidžia sukurti daug paprastesnį dizainą ir mažesnį plotą, palyginti su optronais pagrįstais sprendimais.
I2C ir I3C lygio vertėjo, buferio ir šakotuvo parametrai
I2C ir I3C lygio perjungiklių buferiai ir stebulės parametrai yra tokie:
|
Įvertinimas |
Automobiliai |
|
Izoliacijos įvertinimas |
Pagrindinis, sustiprintas |
|
Kanalų skaičius |
2 |
|
Serijiniai duomenys |
Dvikryptis |
|
Serijinis laikrodis |
Dvikryptis |
|
Duomenų perdavimo sparta (maks.) (Mbps) |
1.7 |
|
Darbinės izoliacijos įtampa (VIOWM) (VRMS) |
450, 1500 |
|
Viršįtampio izoliacijos įtampa (VIOSM) (VPK) |
6500, 10000 |
|
Laikinoji izoliacijos įtampa (VIOTM) (VPK) |
4242, 7071 |
|
Atspari izoliacijos įtampai (VISO) (Vrms) |
3000, 5000 |
|
CMTI (min.) (kV/µs) |
50 |
|
Darbinės temperatūros diapazonas ( laipsniai ) |
-40 iki 125 |
|
Funkcinės saugos kategorija |
Funkcinė sauga{0}}galima |
Populiarus Žymos: i2c ir i3c lygio perjungiklių buferiai ir stebulės, Kinijos i2c ir i3c lygio perjungiklių buferių ir stebulių gamintojai, tiekėjai
