[發(fā)明專利]采用動態(tài)I2C總線實現(xiàn)通訊的系統(tǒng)及方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010281354.X
• 申請日: 2010-09-15
• 公開（公告）號: CN102012885A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發(fā)明（設計）人: 范立新
• 申請（專利權）人: 開源集成電路(蘇州)有限公司
• 主分類號: G06F13/38
• 分類號: G06F13/38
• 代理公司: 北京華夏博通專利事務所 11264
• 代理人: 孫東風

技術領域

本發(fā)明具體涉及一種采用動態(tài)I²C總線實現(xiàn)通訊的系統(tǒng)及方法。

背景技術

I²C總線(I2C?Bus)是雙向、兩線、串行以及多主控接口標準，具有總線仲裁機制，適合在器件之間進行近距離、非經(jīng)常性的數(shù)據(jù)通訊。如圖1系為一標準4bits?I²C總線，其中SCK為Master?clock，SDA為雙向數(shù)據(jù)線，，A0～A3為地址總線。該標準4bits?I²C總線最多可與16個從屬設備(device)連接，如IC1、IC2…IC16。

由于I²C總線使用兩線簡單的硬件接口，故而其應用越來越廣泛。但是，現(xiàn)有I²C總線還存在如下不足，即：可連接的從屬設備的數(shù)量有限；通訊延時(參見專利號ZL200410077281.7的發(fā)明專利所披露的技術)；從屬設備需具有一時脈腳位(SCL)、一數(shù)據(jù)腳位(SDA)、一接地腳位(GND)、一應用線路和應用線路所用的電源(VCC)，管腳數(shù)量過多，生產(chǎn)、應用均較為不便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種采用動態(tài)I²C總線實現(xiàn)通訊的系統(tǒng)及方法，其可令與I2C總線連接的從屬設備不限，且各從屬設備在通訊過程中達到同步工作的狀態(tài)，同時可令各從屬設備的管腳數(shù)量大大減少，從而克服了現(xiàn)有技術中的不足。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術方案：

一種采用動態(tài)I²C總線實現(xiàn)通訊的系統(tǒng)，包括一主機以及復數(shù)個從機，主機通過一I²C總線分別與各從機連接，其特征在于：

各從機上分別設置一條以上的地址總線和一地址分配完成信號；

首個從機的一條地址總線與主機連接，其地址分配完成信號與其后級從機的一條地址總線連接，后續(xù)各從機依照前級從機的地址分配完成信號與后級從機的地址總線連接的方式串聯(lián)，最后一從機的地址分配完成信號與主機連接；

主機向各個從機動態(tài)配置不同I²C地址，當前級從機分配到有效地址后，則激活后級從機；

在所有從機都分配到有效地址后，系統(tǒng)按照標準I²C總線協(xié)議進行通訊。

進一步地講，當前級從機分配到有效地址后，激活后級從機的具體過稱為：

當由前級從機的地址總線輸入的地址使能為高電位時，該前級從機處于激活狀態(tài)，開始響應I²C總線命令，在獲取動態(tài)地址之前，地址分配完成信號輸出為低電位，而在獲得動態(tài)地址，完成與主機的握手(handshake)之后，地址分配完成信號輸出為高電位，并令后級從機激活；

反之，若由前級從機的地址總線輸入的地址使能為低電位，則該前級從機待機，而不響應I²C總線命令，地址分配完成信號輸出為低電位，后級從機待機。

所述主機中設置一地址寄存模塊和一數(shù)據(jù)指針，在主機經(jīng)I²C總線的SCL總線和SDA總線完成一地址數(shù)據(jù)的發(fā)送后，則數(shù)據(jù)指針自動指向地址寄存模塊中的下一地址數(shù)據(jù)。

所述I²C命令的格式為：Start+命令字+數(shù)據(jù)包+應答+stop，所述命令字為第一種地址模式或第二種地址模式；

當一從機的初始地址使能輸入為低電平時：

若命令字為第一種地址模式，該從機讀取I²C總線，計算SCK上升延的個數(shù)，每一SCK上升延地址寄存模塊計數(shù)+1，當該從機的地址使能輸入為高電平時，地址寄存模塊計數(shù)值即為該從機分配到的有效地址，地址寄存模塊計數(shù)停止加1，同時將地址有效位標志置“1”，該從機地址分配完成信號輸出為高電平；

若命令字為第二種地址模式，該從機不讀取I²C總線，當該從機的地址使能輸入為高電平時，該從機激活，并讀取I²C總線的8位數(shù)據(jù)作為有效地址，同時將地址有效位標志置“1”，該從機地址分配完成信號輸出為高電平；

所述Start和Stop條件為優(yōu)先級別最高的命令，在任何條件下接收I²C命令的從機均要響應。

一種采用動態(tài)I²C總線實現(xiàn)通訊的方法，其特征在于，該方法為：