ZHCACX5 july 2023 TMUX121 , TMUX131 , TMUX136 , TMUX154E
I3C 是什么以及有何用途？
I3C（改進(jìn)的內(nèi)部集成電路）是一種串行通信接口規(guī)范，旨在解決 I2C 和 SPI 傳統(tǒng)接口的局限性和功能缺乏問題。根據(jù) MIPI 聯(lián)盟的說法，I3C 具有三個目標(biāo)：
- 使傳感器通信實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。
- 減少傳感器系統(tǒng)集成中使用的物理引腳數(shù)量。
- 支持低功耗、高速以及 I2C 和 SPI 當(dāng)前涵蓋的其他關(guān)鍵特性。
為了實現(xiàn)這些目標(biāo)，I3C 結(jié)合并增強(qiáng)了 I2C 和 SPI 的關(guān)鍵屬性和功能，旨在提供更高性能的協(xié)議。I3C 提供的一些功能包括帶內(nèi)中斷、帶內(nèi)目標(biāo)復(fù)位、比 I2C 更快的速度，以及比 SPI 更少的必要線路，同時功耗低于當(dāng)前的傳統(tǒng)接口。此外，I3C 還向后兼容 I2C。
由于與 SPI 或 I2C 相比功能有所增加，I3C 可以幫助服務(wù)器、筆記本電腦和企業(yè)客戶改進(jìn)下一代設(shè)計。此外，I3C 還促成了 DDR5 的出現(xiàn)。
如需進(jìn)一步了解 I3C 的規(guī)范定義和特性，請點擊此處。
如何查找兼容 I3C 的無源多路復(fù)用器？
有許多特性會影響無源多路復(fù)用器是否可被視為兼容 I3C。本文重點介紹了最重要的幾個：導(dǎo)通電容、配置、電壓、帶寬和拓?fù)?。雖然這些特性是選擇無源多路復(fù)用器時要考慮的最常見要求，但該列表并非詳盡無遺。根據(jù)應(yīng)用的不同，其他特性也會影響無源多路復(fù)用器的選擇。
導(dǎo)通電容
I3C 需要考慮的其中一項最重要的規(guī)格是有限的總線容量。I2C 每條總線具有 400pF 的限制，而 I3C 將該限制大幅降低至 50pF。為了給布線電容、控制器電容和總線上的外設(shè)電容留出足夠的空間，多路復(fù)用器的導(dǎo)通電容不得超過 10pF。但是，建議使用導(dǎo)通電容小于 5pF 的多路復(fù)用器，以防止多路復(fù)用器對總線的容性負(fù)載產(chǎn)生較大影響。此外，布線必須盡可能短，以便為驅(qū)動器、多路復(fù)用器和外設(shè)電容留出更多的裕度。
圖 1 I3C 總線容性負(fù)載單個 I3C 驅(qū)動器可以與多條總線通信。添加多路復(fù)用器可以將各個 I3C 外設(shè)總線的電容分開，從而允許系統(tǒng)的總電容超過 50pF 的最大值，同時將任何給定總線的電容保持在 50pF 以下。
配置
最常見的 I3C 模式是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)速率 (SDR) 模式。這是一種兩線制協(xié)議，包含單個時鐘和單條數(shù)據(jù)線。兩線制協(xié)議通常需要雙通道 2:1 (SPDT) 器件，以便從單個控制器與兩個外設(shè)控制器進(jìn)行通信。但是，也可以使用雙通道 4:1 器件，以便進(jìn)一步擴(kuò)展單個控制器的功能。由于分配給 I3C 的總線電容要低得多，因此可能會出現(xiàn)其中一條總線接近 50pF 總線限制的情況，因此無法添加另一個器件。借助多路復(fù)用器，可以擴(kuò)展單個控制器可以通信的外設(shè)數(shù)量。
電壓電平
I3C 的目標(biāo)電壓為 1.2V、1.8V 和 3.3V，因此用于 I3C 應(yīng)用的任何多路復(fù)用器均必須至少支持這些電壓電平。但是，這并不會極大地限制多路復(fù)用器的選擇，因為大多數(shù) TI 多路復(fù)用器均可以支持高達(dá) 3.3V 的信號通過。
帶寬
I3C 時鐘使用方波，最大時鐘速率為 12.5MHz。為了保持時鐘信號的完整性，多路復(fù)用器必須具有足夠大的帶寬來處理該信號。對于此類時鐘和數(shù)據(jù)信號，建議帶寬比輸入頻率高 5 至 7 倍。因此，多路復(fù)用器的帶寬必須至少為 62.5MHz。此外，系統(tǒng)的帶寬會受 Con 和 Ron 的影響，因此建議將 Ron 保持在 10 歐姆以下，以保持系統(tǒng)的高帶寬。
拓?fù)?/h2>
I3C 要求與推挽式拓?fù)浼嫒?。由?I3C 可以與 I2C 外設(shè)共享總線，因此可能會出現(xiàn)同時需要推挽和開漏的情況。該要求并不限制模擬開關(guān)或多路復(fù)用器的可選選項，因為這些器件是能夠同時支持開漏和推挽式拓?fù)涞臒o源多路復(fù)用器。
| 特性 | I3C 規(guī)格 | TMUX136 | TMUX154E |
|---|---|---|---|
| 配置 | 用于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)速率的兩線制協(xié)議 | 雙通道 2:1 (SPDT) 配置允許從單個控制器與兩個外設(shè)進(jìn)行通信。 | 雙通道 2:1 (SPDT) 配置允許從單個控制器與兩個外設(shè)進(jìn)行通信。 |
| 電壓電平 | 1.2V、1.8V、3.3V | I/O 引腳支持高達(dá) 3.6V 的電壓 | I/O 引腳支持高達(dá) 4.3V 的電壓 |
| 電容 | 50pF 的最大電容負(fù)載 | CON（典型值）：1.4pF 對整體負(fù)載的影響極小。 | CON（典型值）：7.5pF 對整體負(fù)載的影響極小。 |
| 導(dǎo)通電阻 | 降低失真和誤差（平坦度） | RON（典型值）：5.7? | RON（典型值）：6? |
| 帶寬 | 所有時鐘均采用 12.5MHz 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)速率：12.5Mbps | 每個線路支持高達(dá) 6GHz 的工作速率 | 每個線路支持高達(dá) 900MHz 的工作速率 |
| 拓?fù)?/td> | 開漏和推挽 | 無源開關(guān)允許這兩種信號通過。 | |
表 1 列出了無源多路復(fù)用器中要考慮的關(guān)鍵 I3C 規(guī)格，但可能有更多的要求會影響選擇使用哪個多路復(fù)用器。為了便于選擇，請使用經(jīng)過過濾的產(chǎn)品選擇表，而表 1 列出了滿足相關(guān)規(guī)格的所有可能多路復(fù)用器選項。