[發明專利]擴展內部集成電路總線的方法及裝置

有效

• 申請號: 200810224519.2
• 申請日: 2008-10-17
• 公開（公告）號: CN101398801A
• 公開（公告）日: 2009-04-01
• 發明（設計）人: 黃金燦
• 申請（專利權）人: 北京星網銳捷網絡技術有限公司
• 主分類號: G06F13/40
• 分類號: G06F13/40
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉 芳

技術領域

本發明涉及電子系統應用設計技術領域，尤其涉及一種擴展內部集成電路(Inter-Integrated?Circuit，I²C)總線的方法及裝置。

背景技術

總線(Bus)指通過分時復用的方式，將信息從一個或多個源部件傳送到一個或多個目的部件的一組傳輸線。按照傳輸數據的方式劃分，可以分為串行總線和并行總線。串行總線中，二進制數據逐位通過一根數據線發送到目的器件；并行總線的數據線通常超過2根。

I²C總線是由Philips開發的一種簡單的雙向兩線串行總線，用來實現有效的微型電子器件或部件之間的控制。每個連接到I²C總線的器件都可通過硬件設定的唯一地址和一直存在的簡單的主機/從器件關系軟件設定地址。連接到I²C總線的器件中，初始化發送、產生時鐘信號和終止發送的器件為主機；被主機尋址的器件為從器件。由于發送數據到總線的器件為發送器，從總線接收數據的器件為接收器，因此，主機既可以作為主機發送器也可以作為主機接收器。

I²C總線包括串行數據線SDA和串行時鐘線SCL。I²C總線傳輸數據的示意圖如圖1所示。主機在起始位或起始條件S后發送了一個從器件地址，這個地址共有7位。緊接著的第8位是數據方向位R/W，0表示發送即寫數據，1表示請求即讀數據。被尋址的從器件接收到這個命令后，回復給主機一個確認響應(ACK)。如果當前數據傳輸周期是發送，則主機在接收到確認ACK后把數據以字節(8bit數據)為單位串行的送上數據總線；如果當前數據傳輸周期是請求數據，則從器件在發送確認ACK后把數據以字節(8bit數據)為單位串行的送上總線；接收器在接收到數據后，必須給出確認ACK；發送器在收到ACK確認后可以繼續發送下一組數據。數據傳輸一般由主機產生的停止位P終止。

I²C總線在板級連接的應用中，很多用到I²C總線的電子系統都使用模塊化設計。如圖2所示，這種電子系統往往由一個母板21和許多設置有從器件的子板(或子卡)24組成。母板21上提供許多子卡接插件接口26，選配各種子卡24插入母板21的子卡接插件接口26即構成了一個完整的電子系統。每個母板的接插件接口26往往支持不同種類型的子卡。因此，在模塊化電子系統啟動時，母板21必須掃描各個接口確認是否有子卡存在，并判斷子卡的具體類型并初始化子卡。從成本和實用方面考慮，電子系統在子卡24上放置一個掉電后數據不丟失的存儲芯片，即I²C電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)(例如24c02)25。EEPROM?25內存儲一組約定的子卡信息。當系統啟動時，母板21上的系統控制器CPU?22通過I²C總線23讀取EEPROM?25內的約定信息，根據讀取的信息判斷子卡24的存在和類型，而后完成相應的初始化工作。

根據Philips給I²C?EEPROM器件分配的地址段：1010000～1010111，其中前高四位固定為1010，后三位為用戶配置。這樣一條I²C總線最多可連接8個I²C?EEPROM器件，也就是說，模塊化電子系統的母板21上最多只能掛接8個子卡24，導致電子系統的擴展受限。一條I²C總線及其連接的8個從器件統稱為板級I²C器件。板級I²C器件設置于母板上。