挂多少(硬件必备-IIC通信(二)IIC最多挂多少个从机?)
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挂多少(硬件必备-IIC通信(二)IIC最多挂多少个从机?)
这个问题需要从两个方面来解答:软件和硬件
从软件角度
首先需要了解主机怎么通过IIC总线控制不同的从机,这就涉及到地址。
当IIC主线处于空闲状态的时候,主机发送S信号,开始一次通信,接下来是匹配地址,通过发送后面的地址位给从机,从机接收到该地址位后符合地址要求的从机会反馈应答信号进行握手;开始信号后面的8bit就是需要发送的地址位加一个读写控制位,也就是说地址位是由7bit构成,按照二进制的排列方式,一个主机可以同时挂2^7=128个不同的从机。
从硬件角度
前面从软件分析一个主机能挂多少个从机是从理论上分析的,其实在实际应用过程中,是不可能挂这么多从机的。
前面文章中硬件必备(一)IIC通信为什么要开漏输出?已经说了IIC通信在低速模式(100KHz)下总线电容一般小于400pF,在高速模式(400KHz)下总线电容一般小于200pF,并且OD输出的上拉电阻一般比较大,可以降低整体的功耗。
在实际电路中,每个管脚都是有输入电容的,PCB上也会有寄生电容,所以硬件上对从机的数量会有一个限制。实际设计中根据经验值一般最多可以挂8个从机,如果是高速模式,可能会更少。
之所以IIC总线有电容的限制,是因为考虑到线路中的寄生电容以及OD输出要求外部有上拉电阻,电阻和总线电容产生了一个RC延时效应,电容越大信号的边沿就越缓,有可能带来信号质量风险。并且传输速度越快,信号的窗口就越小,上升沿下降沿时间要求会更加严格,所以一个主机外挂的从机数量最多8个为好。
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