5.1 基本概念
I3C全称Improved Inter-Integrated Circuit,是由MIPI联盟推出的高速串行通信总线协议。I3C与传统的I2C设备兼容,继承了I²C的简单性和易用性,同时对传统I2C协议做了改进和扩展,增加了高速通信、低功耗、动态地址分配等特性,解决了I2C在设备中的一些局限性。
I3C支持多主设备模式,支持多个主设备共享一条总线,引入了多主设备间的仲裁和协调机制,避免数据冲突。I3C同样可以在同一根主线上支持更多的传感器设备,而且不会因为要支持中断或睡眠模式而增加额外的逻辑信号。I3C向下兼容I2C(不兼容10bit的I2C扩展地址),仍然是采用2根通信线,一根数据线SDL,一根时钟线SCL,可以挂载传统I2C接口的器件,使用方便,连接方式如下图:
I3C采用推挽式驱动设计,提供了更强的抗干扰能力,使其在高速下保持较低的误码率,适合复杂环境。
5.2 工作模式
I3C与I2C一样有起始信号与停止信号。并且作用时序与I2C一致,起始时序当SCL线为高电平时,SDA线由高电平到低电平变化;停止时序当SCL线为高电平时,SDA线由低电平到高电平变化。
在数据传输时同样需要数据稳定。I3C传输1位数据时需要一个时钟脉冲,配合主设备的时钟信号完成数据逐位传输。在进行数据传输时,SCL线为高电平时SDA线电平保持稳定,低电平表示数据0,高电平表示数据1;在SCL线为低电平时允许SDA线电平变化。
而与I2C不同的是,I3C在I2C的基础上有了很多提升:
| 接口 | I2C | I3C |
| 总线结构 | 双线(SCL和SDA) | 双线(SCL和SDA) |
| 数据传输速率 | 标准模式:100kbps
快速模式:400kbps 快速模式增强:1Mbps 高速模式:3.4Mbps 超快速模式:5Mbps |
SDR模式:12.5 Mbps
HDR模式可进一步提高传输速率 |
| 主设备 | 单一 | 支持多个 |
| 从设备 | 多个 | 多个 |
| 中断机制 | 不支持,需要额外中断引脚 | 支持带内中断,无需额外中断引脚 |
| 热插拔 | 不支持 | 支持 |
| 从设备地址 | 静态地址 | 静态和动态地址 |
| 故障检测 | 不支持 | 支持 |
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