在寻找 I2C 模拟开关/多路复用器时,了解 I2C 标准的一些规范非常重要:
- 两线制开漏协议
- 电压电平:2V、1.8V、3.3V 和 5V
- 频率:通常约为 400kHz,但在独特情况下可达到 5MHz
- 最大总线电容:标准模式和快速模式为 400pF,超快速模式最高为 550pF
了解上述知识并知道 I2C 是一种两线制开漏协议后,利用以下面向模拟开关/多路复用器的 4 个关键规格,可帮助您为系统选择正确的器件:
- 模拟开关/多路复用器的配置。如前所述,I2C 是一种两线制协议,因此需要一个双通道器件。要在两个外设总线或两个控制器之间进行多路复用,应在控制器和外设之间放置一个 2:1 器件。因此,需要一个双通道 2:1 器件。您本身并不仅限于使用 2 个外设/控制器。随着外设/控制器数量的增加,配置也会增加,但通道数量将保持不变。(即 4 个外设需要一个双通道 4:1 器件。)
- I2C 的电压电平可能为2V、1.8V、3.3V 或 5V,因此选择一个能够支持系统提供上述 I2C 电平的器件非常重要。
- 模拟开关/多路复用器的导通电容。I2C 标准规定标准和快速模式的最大总线电容为 400pF,超快速模式的最大总线电容为 550pF。虽然这样可以留出一定的裕度,但最好仍然尝试尽可能地减小从多路复用器本身积累的电容。模拟开关/多路复用器可向系统添加的电容大小会因使用情况而异,但在选择用于开关 I2C 信号的模拟开关/多路复用器时,应考虑到这一点。
- 这里,带宽通常不会成为限制因素,但最好仍进行检查。I2C 标准频率为 100kHz,快速模式下为 400kHz,高速模式下为4Mhz,而超快速模式下为 5MHz。这些频率相对较低,而 TI 的所有模拟开关/多路复用器都将能够支持最快的 I2C 信号。
下表推荐了一些可在数据信号路径上传递 I2C 信号的多路复用器。这些器件通过 GPIO 控制。对于通过 I2C 输入控制的器件,请参阅 I2C 开关和多路复用器。下面并不是支持 I2C 信号的器件的详尽列表。表格底部提供的链接包含更多可用于 I2C 的器件。
用于 1个控制器到 2个外设总线或 2个控制器到 1个外设总线的 I2C兼容开关 |
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I2C电压电平 |
电源电压电平 |
器件 |
特性 |
封装 |
封装尺寸(长 x宽) |
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1.2V 1.8V 3.3V 5V |
1.8V 3.3V |
TS3A5223 |
1.8V 兼容控制输入 断电保护 |
UQFN |
1.8mm x 1.4mm |
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1.8V 3.3V 5V |
TS5A23159 |
断电保护 |
UQFN |
1.8mm x 1.4mm |
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VSSOP |
3.0mm x 3.0mm |
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1.8V 3.3V 5V |
TS5A23157-Q1 |
通过汽车认证 |
VSSOP |
3.0mm x 3.0mm |
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适用于开关 I2C 信号的其他选项 |
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对于需要连接/断开 I2C 总线而不进行多路复用的情况,TS5A23166、TMUX1121 或 TMUX1122 等双通道 1:1 器件都可以支持这一需求。**有关 I2C 总线的更多信息,请参阅认识 I2C 总线、I2C 总线上拉电阻器计算和TI 高精度实验室 – 开关和多路复用器:如何为 I2C 应用选择正确的信号开关
Annie Liu:
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