Аналоговый коммутатор расширяет интерфейс I2C

Возможно, наиболее эффективный способ увеличения свободного пространства на плате и повышения плотности размещения компонентов – это минимизация количества проводников на печатной плате. Широко используемой архитектурой, делающей такую миниатюризацию возможной, является шина I2C. Эта шина, состоящая только из двунаправленной лини данных SDA и линии передачи тактовых сигналов SCL, не требует выборки микросхемы или иных дополнительных подключений. Микроконтроллеры NXP, Microchip и других производителей содержат интерфейсы I2C, но реализовать интерфейс также можно программно. Для выполнения этой задачи каждому ведущему или ведомому приемопередатчику присваивается 7-битный адрес, и на заводе-изготовителе или с помощью специальных выводов программируется устройство с двумя или четырьмя вариантами адресов. Количество устройств, имеющих интерфейс I2C, увеличивается, но некоторые из их 128 адресов зарезервированы для специальных функций, поэтому не все адреса доступны разработчику. К тому же, в каком-то приложении два или более устройств могут иметь один и тот же адрес. На Рисунке 1 аналоговый коммутатор IC1, управляемый по шине I2C, подключает дополнительные ветви, содержащие устройства с одинаковыми адресами, к главной шине I2C. IC2 и IC3, например, имеют одинаковые адреса, но расположены на разных дополнительных шинах.

Этот аналоговый коммутатор, управляемый по линиям интерфейса I2C, втрое увеличивает количество устройств, подключенных к шине.
Рисунок 1. Этот аналоговый коммутатор, управляемый по линиям интерфейса I2C, втрое увеличивает
количество устройств, подключенных к шине.

Схема на Рисунке 1 предотвращает одновременное обращение ведущего к нескольким ведомым. При возникновении такой ситуации данные повреждаются во время их чтения ведущим, а все ведомые устройства могут не принять данные от ведущего. Аналоговый коммутатор принимает двунаправленные сигналы, необходимые для линии SDA. Коммутатор имеет низкое сопротивление в открытом состоянии, почти не создает утечек в линиях и предоставляет четыре ведомых адреса. Коммутаторы управляются одновременно с помощью простого протокола отправки байтов (адрес плюс 8-битная команда). Три вспомогательные шины можно переключать «на лету». Включение питания переводит переключатели в мягкий режим – в выключенное состояние с временем переключения 12 мс. Затем байт команды 11000000 устанавливает коммутаторы в жесткий режим (время переключения 400 нс). Последующие команды выбирают нужную дополнительную шину. Например, команда 1000011 выбирает дополнительную шину #1. Основная шина I2C имеет стандартные подтягивающие резисторы, а на дополнительных шинах используются более высокоомные резисторы подтяжки, обеспечивающие состояние высокого импеданса при невыбранной шине. Схема на Рисунке 1 позволяет добавить на шину в три раза больше устройств. Для еще большего увеличения количества подключаемых устройств можно заменить MAX4562 на MAX4572, 14 переключателей которого позволяют добавить до семи дополнительных шин.

  1. Datasheet Maxim MAX4562
  2. Datasheet Maxim MAX4572

ООО «Мегател», ИНН 3666086782, ОГРН 1033600037020

Добавить свое объявление

* заполните обязательные данные

Статистика eFaster:

посетило сегодня 768
сейчас смотрят 44
представлено поставщиков 1575
загружено
позиций
25 067 862