I2C总线上拉电阻的计算选取.doc

I2C总线上拉电阻的计算选取 I2C总线是一种常用的串行通信协议，广泛应用于嵌入式系统和微控制器中。I2C总线的上拉电阻RP和管脚电阻RS的取值对系统的可靠性和稳定性具有重要影响。本文详细介绍了I2C总线上拉电阻RP和管脚电阻RS的计算选取方法，并分析了影响上拉电阻RP取值的因素。 一、I2C总线概述 I2C总线是一种串行通信协议，使用两根线路，SCL和SDA，来传输数据。I2C总线的工作模式有四种：标准模式、快速模式、快速Plus模式和高速模式。本文主要讨论快速模式下的I2C总线上拉电阻RP和管脚电阻RS的计算选取。 二、上拉电阻RP的计算选取 在快速模式下，I2C总线的时序参数如表1所示。根据“3mA下拉电流时低电平电压（VCC>2V）VOL1<0.4V”，可以推导出上拉电阻RP的计算公式（式1）。在这里，我们以供电电压3.3V为例，说明上拉电阻RP和管脚电阻RS的取值方法。 三、管脚电阻RS的计算选取 管脚电阻RS的取值与上拉电阻RP有关。要求在输出为低电平的时候，满足噪声容限0.1VCC的要求，可以推导出管脚电阻RS的计算公式（式4）。综合公式（1、3、5），即可得出上拉电阻RP的取值范围和管脚电阻RS的最大值。 四、影响上拉电阻RP取值的因素 上拉电阻RP的取值与I2C总线中所挂载的器件的个数以及走线的长度有关。在设计中，需要根据实际情况选择合适的上拉电阻RP值。同时，管脚电阻RS的取值需要考虑器件输出低电平时的冗余，在满足防过冲的前提下选取阻值小的电阻。 五、设计实例 在设计中，我们可以根据实际情况选择合适的上拉电阻RP值和管脚电阻RS值。例如，在PCB走线总长4inch，供电电源VCC=3.3V的情况下，可以计算出上拉电阻RP的取值范围和管脚电阻RS的最大值。 六、结论 I2C总线上拉电阻RP和管脚电阻RS的计算选取对系统的可靠性和稳定性具有重要影响。本文详细介绍了I2C总线上拉电阻RP和管脚电阻RS的计算选取方法，并分析了影响上拉电阻RP取值的因素。设计人员可以根据实际情况选择合适的上拉电阻RP值和管脚电阻RS值，确保系统的可靠性和稳定性。