I2C总线通信距离的问题！

只看该作者 · 2007-12-10 12:33

做了一个数据采集系统。主控芯片是CY7C68013单片机，利用其I2C接口对从模块进行控制，从模块接到命令后动作，并采集数据，然后将数据送回单片机。整个总线长度30cm，不算长。试验中发现离单片机近的从模块采集数据老是不正常，远的好像没问题。有时，只接少数几个从模块时，离单片机近的从模块也正确，但是从模块数量较多时，例如12个，近的就不行了。不知问题出在哪，请指教！

我尝试把单片机程序中从模块动作和采集数据之间的延时加大，好像也没有效果。

4万 · 2007-12-10 13:56

你是用导线互连还是在同一PCB上？如果前者，应该是驱动能力问题，连接也要注意不能采用“T”型互连；如果是后者，那就是系统噪声过大了，需要在PCB布局、走线上进行改进。

只看该作者 · 2007-12-10 21:48

谢谢chunyang的回答。我的I2C总线是在一个电路板上，通过接插件和主控器件相连。“T”型互联什么意思？我的各个从模块就是与总线垂直，是“T”型吗？I2C总线的布线顺序是按规范来的。
可能确实是驱动能力不够引起的，如何进一步提高驱动能力呢？我在总线上使用一片PCA9515将总线一分为二，整个总线电容提高为800pF。

4万 · 2007-12-10 23:46

容易造成信号的反射干扰，应单点进单点出，尤其是总线负载较重节点数较多时，从你的描述看应该是T型连接了。驱动能力强这个问题的影响会减弱，可以用总线驱动片将总线分成多个域，或者用驱动能力较强的芯片试试，具体型号根据手册选择。顺便一说，30cm对I2C而言已是长距了。

只看该作者 · 2007-12-11 12:55

因为在远端的从模块正常，说明驱动没有问题，距离就更不是问题了，连我在固件中设置的延迟也应该没有问题，不然就是距离远的有问题，近的没问题才对。
看了您的回答，感觉是干扰造成的，所有的从模块均是通过接插件与总线相连，距离控制芯片近的应该受干扰较大。这个解决起来就比较麻烦了，整个系统的物理结构是不能改的，不知道在控制板上将控制芯片往远处挪一些行不行？

4万 · 2007-12-11 13:31

是综合影响的结果，也许打破其中一个环节就可能得以很大改善，但只能多尝试了。

2万 · 2007-12-11 13:47

用示波器抓去波形看看！

只看该作者 · 2007-12-13 23:32

使用PCA9515将总线一分为二，原理上两段总线的输入电容负载均为400pF，结果我发现第二段总线容纳从模块的能力比第一段大很多。无论是走线上，还是连接方式上，两段总线都无明显区别，应该说两段总线的导线产生的输入电容差别不大，而且第二段总线的距离更远。第一段总线上的问题基本还是离控制芯片近的有问题，远的好些。

看来不是干扰、距离、节点数、T型网络节点到总线的距离等问题，不然第二段也不会正确。
用示波器看两段总线的波形，差不太多，第一段的波形是没有第二段上升沿那么陡峭。
好像I2C没有匹配电阻的说法，如果要加匹配电阻，需要加在哪几根线之间？

只看该作者 · 2007-12-14 16:42

当然还有驱动能力

只看该作者 · 2007-12-14 18:08

导线本身也有电容啊

只看该作者 · 2007-12-14 19:54

只看该作者 · 2007-12-15 10:52

但是不知道为何第二段的电容就没有问题呢？我现在想用开关上拉电阻试试

只看该作者 · 2007-12-22 02:44

只看该作者 · 2007-12-23 19:59

信号线是否上拉了，一般I2C总线是要求可以线与的，所以一般是OD门电路，这种电路的特点是只能输出0，上拉电阻才可以辅助上拉到1，如果问题解决，请说说是怎么解决的，一起进步，呵呵。sentian@126.com

只看该作者 · 2008-1-20 19:04

我们用于6m的系统，也正常工作，看看波形，注意负载电容不要大了。一切按照IIC的技术要求执行。

I2C总线通信距离的问题！

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30cm不算远

T型连接指节点到总线以字母T的连线方式接入

情况不全是这些问题造成的

跟驱动能力、距离、节点数、信号汇接方式、干扰等都有关

其实，最快解决问题的方法，就是：

两段总线的负载能力不同啊

I2C好像只有对负载电容有要求 没有距离一说吧

距离远了当然负载电容就大了

所以应该说电容问题 不是距离问题

我感觉也是

我就用电缆连了1米多。不过时钟要慢 50K内

信号线是否上拉(见内)

30cm不算远

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I2C好像只有对负载电容有要求没有距离一说吧

所以应该说电容问题不是距离问题