IIC為何需要用開漏輸出和上拉電阻?
發(fā)布時(shí)間:2021-02-16 責(zé)任編輯:lina
【導(dǎo)讀】最近在調(diào)ICM20602模塊(一個(gè)六軸陀螺儀和加速度計(jì)), 使用IIC通信協(xié)議, 這個(gè)過程中遇到一個(gè)困擾我很長(zhǎng)時(shí)間的問題。IIC協(xié)議正確, 但是一直讀取失敗.最后發(fā)現(xiàn)因?yàn)闆]配置GPIO為開漏輸出。
最近在調(diào)ICM20602模塊(一個(gè)六軸陀螺儀和加速度計(jì)), 使用IIC通信協(xié)議, 這個(gè)過程中遇到一個(gè)困擾我很長(zhǎng)時(shí)間的問題。IIC協(xié)議正確, 但是一直讀取失敗.最后發(fā)現(xiàn)因?yàn)闆]配置GPIO為開漏輸出。
推挽輸出和開漏輸出
推挽輸出:
輸出邏輯0,則N-MOS激活;
輸出邏輯1,則P-MOS激活。
開漏輸出:
在不接上拉電阻時(shí), 輸出邏輯0,則N-MOS激活;
輸出邏輯1,P-MOS不會(huì)激活, 不會(huì)輸出高電平。
在接上拉電阻時(shí), 輸出邏輯0,則N-MOS激活;
輸出邏輯1,P-MOS激活, 可以輸出高電平。
也就是說開漏輸出如果不接上拉電阻, 沒有輸出高電平的能力。
如果需要開漏輸出有輸出高電平的能力需要接一個(gè)上拉電阻. 目前很多單片機(jī)GPIO可以通過軟件配置上拉電阻.
左圖為開漏輸出(接上拉電阻), 右圖為推挽輸出
開漏輸出的作用
防止短路: 在一些情況下(比如總線), 多個(gè)GPIO口可能會(huì)連接在同一根線上, 存在某個(gè)GPIO輸出高電平, 另一個(gè)GPIO輸出低電平的情況. 如果使用推挽輸出, 你會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)GPIO的VCC和另一個(gè)GPIO的GND接在了一起, 也就是短路了(涼涼了). 如果換成開漏輸出呢? VCC和GND多了個(gè)電阻, 這樣電路就是安全的.所以總線一般會(huì)使用開漏輸出.
線與: 開漏輸出還能實(shí)現(xiàn) 線與 (自行百度), 減少一個(gè)與門, 簡(jiǎn)化電路.
IIC為什么用開漏輸出和上拉電阻
IIC協(xié)議支持多個(gè)主設(shè)備與多個(gè)從設(shè)備在一條總線上, 如果不用開漏輸出, 而用推挽輸出, 會(huì)出現(xiàn)主設(shè)備之間短路的情況.
至于為什么需要上拉電阻, 那是因?yàn)镮IC通信需要輸出高電平的能力.
為了實(shí)現(xiàn)多個(gè)主設(shè)備搶占總線時(shí)的仲裁.IIC只有兩根線(SCL和SDA), 怎么判斷哪個(gè)主設(shè)備占用總線(當(dāng)然是先來后到了).
假設(shè)主設(shè)備A需要啟動(dòng)IIC, 他需要在SCL高電平時(shí), 將SDA由高電平轉(zhuǎn)換為低電平作為啟動(dòng)信號(hào). 主設(shè)備A在把SDA拉高后, 它需要再檢查一下SDA的電平。
為什么? 因?yàn)榫€與. 如果主設(shè)備A拉高SDA時(shí), 已經(jīng)有其他主設(shè)備將SDA拉低了. 由于 1 & 0 = 0 那么主設(shè)備A在檢查SDA電平時(shí), 會(huì)發(fā)現(xiàn)不是高電平, 而是低電平. 說明其他主設(shè)備搶占總線的時(shí)間比它早, 主設(shè)備A只能放棄占用總線. 如果是高電平, 則可以占用。
這就是開漏輸出在IIC通信中的另一個(gè)作用。
SDA是高電平, 說明主設(shè)備A可以占用總線, 然后主設(shè)備A將SDA拉低, 開始通信.
SDA是低電平, 說明有人已經(jīng)捷足先登了, 主設(shè)備A不能占用總線, 結(jié)束通信.
因此, 模擬IIC一定要將GPIO端口設(shè)置為開漏輸出并加上上拉電阻.(硬件IIC會(huì)自動(dòng)配置為開漏輸出)。
免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題,請(qǐng)電話或者郵箱聯(lián)系小編進(jìn)行侵刪。
特別推薦
- 復(fù)雜的RF PCB焊接該如何確保恰到好處?
- 電源效率測(cè)試
- 科技的洪荒之力:可穿戴設(shè)備中的MEMS傳感器 助運(yùn)動(dòng)員爭(zhēng)金奪銀
- 輕松滿足檢測(cè)距離,勞易測(cè)新型電感式傳感器IS 200系列
- Aigtek推出ATA-400系列高壓功率放大器
- TDK推出使用壽命更長(zhǎng)和熱點(diǎn)溫度更高的全新氮?dú)馓畛淙嘟涣鳛V波電容器
- 博瑞集信推出低噪聲、高增益平坦度、低功耗 | 低噪聲放大器系列
技術(shù)文章更多>>
- DigiKey與 Lippincott 合作品牌煥新項(xiàng)目榮獲2025年度 Graphis 設(shè)計(jì)大賽金獎(jiǎng)
- 貿(mào)澤電子、Silicon Labs和Arduino聯(lián)手贊助2024 Matter挑戰(zhàn)賽比賽現(xiàn)已開放報(bào)名
- 貿(mào)澤與Qorvo攜手推出全新電子書探索智能家居的聯(lián)網(wǎng)需求和所需的技術(shù)
- 儲(chǔ)能系統(tǒng):如何輕松安全地管理電池包
- 基于GD32F407VET6主控芯片的永磁同步電機(jī)控制器設(shè)計(jì)
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
交流電機(jī)
腳踏開關(guān)
接觸器接線
接近開關(guān)
接口IC
介質(zhì)電容
介質(zhì)諧振器
金屬膜電阻
晶體濾波器
晶體諧振器
晶體振蕩器
晶閘管
精密電阻
精密工具
景佑能源
聚合物電容
君耀電子
開發(fā)工具
開關(guān)
開關(guān)電源
開關(guān)電源電路
開關(guān)二極管
開關(guān)三極管
科通
可變電容
可調(diào)電感
可控硅
空心線圈
控制變壓器
控制模塊