Chiều dài xe buýt I2C tối đa?

Độ dài tối đa của cáp có thể được sử dụng để kết nối hai thiết bị I2C (I2C master-> I2C Slave) là bao nhiêu?

Vâng, tôi biết rằng I2C thực sự được thiết kế để liên lạc nội bộ. Tôi đã được giao một "mục tiêu thiết kế" là sử dụng một bus I2C chung cho nhiều nô lệ I2C để hỗ trợ một bản demo.

Đối với mục đích rõ ràng, hãy giả sử tốc độ bus I2C tiêu chuẩn là 100 kHz.

Đối với chế độ nhanh và kéo điện trở, điện dung phải nhỏ hơn 200pF, theo tài liệu hướng dẫn sử dụng I2C-bus và tài liệu hướng dẫn sử dụng .

Với pullups nguồn hiện tại, bạn có thể đi đến 400pF, nhưng không phải với điện trở.

Nếu dây của bạn là 20pF / 30cm và bạn có thêm 50pF điện dung đi vào và điện dung đầu vào, bạn bị giới hạn ở 2,25m chiều dài cáp. Các giả định khác nhau sẽ dẫn đến số lượng khác nhau.

Độ dài âm thanh điên rồ như 10,25 và 100m là hoàn toàn có thể, và tôi sử dụng phương pháp này thường xuyên (với UART không phải I2C, nhưng phương thức đứng) khi tôi cần kết hợp nhanh chóng. Đó không hẳn là cách tốt nhất.

Điều quan trọng là phải biết ngưỡng điện áp đầu vào của bạn. Hãy chắc chắn rằng điện áp rơi trong dây dẫn đất thấp hơn mức này, nếu không thì một máy phát ở điện thế cao sẽ không thể kéo điện áp đủ thấp. Thiếu dung sai cho việc bù đắp mặt đất IMHO là lý do lớn nhất để sử dụng RS485 hoặc có thể thu phát (I2C qua CAN được đề cập trong một vài ghi chú ứng dụng).

Lý tưởng nhất là tất cả các thiết bị sẽ có mụn cóc trên tường và pin riêng và không có nguồn điện nào được gửi qua dây nối đất giữa các thiết bị.

Nhưng, hãy lấy CAT5 làm ví dụ. CAT5 không thể cao hơn 52pf / m hoặc không phải là CAT5.

100m cáp 52pf có điện dung 5200pf hoặc 5,2nf.

5,2n lần 20kohms (pullup) cho hằng số thời gian khoảng 104 micro giây. Điều đó giới hạn tốc độ xuống khoảng 10kHz hoặc hơn.

Sử dụng pullups 2.2kohm, bạn có thể có thể đạt tới 100kHz.

Tôi đã nghe nói rằng các thiết bị nên có một điện trở trên SDL và SCK, vì tải điện dung lớn mà chúng đang lái, khoảng 180 hoặc 200 ohms.

Nhưng thành thật mà nói, I2C hoàn toàn không phải là một chặng đường dài. Bộ thu phát CAN hoặc RS485 được sử dụng với UART bình thường là một giải pháp mạnh mẽ với khả năng bảo vệ lỗi rất tốt, khả năng chống lại lỗi, tốc độ, khoảng cách, v.v., với chi phí là một đô la một con chip, do đó, việc bù đắp không quan trọng bằng bạn tự do mang theo sức mạnh cùng với dữ liệu.

Nhược điểm duy nhất là bộ thu phát có thể đạt tới 70ma truyền và 1 hoặc 2ma chỉ nghe, do đó, I2C hoặc TTL UART trực tiếp có thể hữu ích trong các tình huống công suất cực thấp, nhưng hãy xem xét bạn thực sự dành bao nhiêu thời gian để gửi.

Tôi làm việc cho một công ty làm cảm biến USB. Hầu hết chúng đều dựa trên chip cảm biến I2C, các thiết bị đó có thể được chia làm hai, vì vậy bạn có thể cài đặt phần CPU ở một nơi và phần cảm biến ở nơi khác. Chúng tôi đã tiến hành khá nhiều thử nghiệm về kết nối I2C giữa CPU thiết bị và cảm biến I2C. Ở 100 kHz, với giao thức phục hồi lỗi tốt, có thể dễ dàng đạt được 25m bằng cách sử dụng các dây cơ bản. Chúng tôi thậm chí có thể đạt tới 100m một lần với cáp CAT5.

IIC là một giao thức đồng bộ, và như vậy, nó có thể được chạy chậm tùy ý để đáp ứng các yêu cầu hệ thống liên quan đến khoảng cách và tiếng ồn.

Có rất nhiều ví dụ về việc sử dụng IIC qua cáp, từ cách ACCESS.bus trở lại vào những năm 1990 cho đến cách sử dụng ngày nay để lấy thông tin EDID từ màn hình video.

Một cái gì đó như P82B96 của NXP có thể được sử dụng để thay đổi các mức điện áp trên xe buýt, cho phép khoảng cách xa hơn nhiều.

Bảng dữ liệu chứa các ví dụ cho chiều dài cáp I2C là 3 m, 25m, 100m và 250m.

Có những con chip khác có chức năng tương tự.