关于I2C模拟从机的是否可行与可行性方案研究

只看该作者 · 2012-3-9 14:47

手头上由于项目需要，须模拟I2C从机，选了很多片子，也试了很多方案，可一直没有找到最佳的思路，自己似乎也陷入死循环。网上的资料都是模拟主机的，其方法在这里就不提了。模拟从机寥寥无几，而且也都有诸多问题。今天在这里再提出此问题，望各位高手包括坛主能将此问题在此做个深入的研究，模拟从机究竟是否可行，如果可行最佳方案与硬件配置为几何？
1.SCL的读写状态信息判断：在主机写时序中，比较容易，判断SCL的下降沿来读取SDA线上的信息。在主机读时序中，我分析必须要判断SCL的上升沿来发送SDA信息。所以，在无外置电路的情况下，MCU必须有上升沿中断这一功能。
2.SDA的状态在Start和Stop时正好是一个下降一个上升，而且一侦数据只出现一次，用中断先不说浪费资源，如何在接收数据和接收Start和Stop之间有效结合，如果用查询方式来读Start与Stop又会漏检测。
3.MCU模拟从机是为了完成其它功能，不管用中断还是用查询，MCU的负荷与效率似乎是非常大的挑战。数据位必须在SCL下一个下降沿来之前处理完毕，而且每一个SCL都会中断一次，我很担心MCU的其它任务是否会正常执行。
4.如果看到此贴有设计过I2C电路芯片的高手的话，希望能贴个图上来，我相信这会让大家对模拟I2C从机设计有更大的帮助。
再次恳请各位将此问题进行到底！

只看该作者 · 2012-3-9 19:21

模拟从机？目的何在？

AVR的一些单片机可以做IIC主机，也可以做从机。根据我的粗浅经验，从机最好用现成的IIC芯片，如串并转换、DAC之类的，如果用MCU做IIC从机，确如你所说，中断实现起来很麻烦，有一定的风险。我的实测结果显示，尽量少用MCU自带的从机。

如果用一个普通单片机做从机，我确实想不出它有什么意义。速率、效率、多机通讯等等一系列事情会让人发狂。如果你用FPGA做个从机，我还是认可的。

只看该作者 · 2012-3-9 20:26

我用PIC自带的从机模式，做了一对6，一个主机，对应6个从机，主机端是模拟的，从机端用IC自带的，只要频率不高，比如5K以下，还是没有问题的。产品出过货的。

只看该作者 · 2012-3-9 20:36

万分感谢楼上专家们的指点！
回3楼，模拟从机主要是用MCU双机通信，IO资源紧张，只剩两个，串口也被占用，用这两个IO口模拟串口也考虑过，但其实现软件更为复杂，系统效率问题依然存在，做为长远的系统扩展的话不适合。综合看来只有I2C最合适不过了。
回4楼，谢谢指点，不知能否提供型号，如果有带I2C从机模式的而且其它资源又符合条件那就太方便了。
不管能不能用器件替代，我还是想把这个问题进行到底，哪怕是不行，我们在这里讨论清楚，让后来人不要再为此问题费时了。

1万 · 2012-3-9 21:10

1.可以模拟，但是需要较高的技术。
2.能用硬口尽量用硬口，别给自己找事。

只看该作者 · 2012-3-9 23:19

PIC16F系列基本上都带，我用的是16F723，价格便宜，性能不错。兄弟，好东西不要浪费了。

只看该作者 · 2012-3-10 11:59

是自己的定协议的话怎么模拟都没有问题，如果要跟标准IIC主机通信就多一些麻烦事，速度不快的话模拟单总线也不难吧(一个口就好了)

只看该作者 · 2012-3-11 09:19

谢谢MIKEZHONG的回复，好人啊
回7楼，单总线方案也是考虑过，但没有做过，我回头尝试做一下。
期待对I2C从机模拟有更多人关注。

1万 · 2012-3-11 09:38

说真话，这东西我们就做过的，所以知道深浅。楼主为啥就不愿意静心想下有没有方法不走独木桥呢？

2万 · 2012-3-11 10:08

呵呵，多机通讯简单的就用串口，技术最成熟，用115200bps，短距离通讯不会有问题的。

2万 · 2012-3-11 10:12

要想再高速通讯，得用SPI接口了，I2C总线速度不快，接口还复杂，没想到为什么非要模拟它的用途，倒是SPI从机接口的模拟有些用处，因为这接口的通讯速度是普通串口和I2C所达不到的。

只看该作者 · 2012-3-11 10:54

本帖最后由 MIKEZHONG 于 2012-3-11 10:55 编辑

楼主想用I2C从模式，肯定也是有他的考虑，一般一个普通的单片机，只有一个串口，可能要他用，I2C主机又好模拟，也可能对I2C比较熟悉，传送的速度又不需要太快，我觉得选用带I2C从模式的单片机是首选。

模拟从机，没有见过这么做。真要这么做，何必呢。

1万 · 2012-3-11 11:31

PIC MO我都写过I2C从机，模拟不太好实现！！！

1万 · 2012-3-11 15:51

可用“单总线”+ “单总线”， 2 线通信，软件会好处理的多

只看该作者 · 2012-3-11 17:06

如果是模拟存储器，因为在收到地址之前，你无法确定是哪个地址的数据，因此一般MCU难以实现；
如果只是I2C，不需要考虑地址，只要把某个值返回，则支持I2C Slave的MCU可能实现。
之前某个项目需要，我们做过模拟I2C 存储器的。经过若干评估，最后是用FPGA做的，已经商用。

只看该作者 · 2012-3-11 18:52

今天关注人比较多啊，谢谢谢谢！
我再次申明，我提出这个问题是想得到这样做是否可行或者可行性主案，让路过的和以后还有此想法的人知道这到底是否可行。
回9楼：请说出具体方案。
回15楼：您提到的无法确定是哪个地址的数据，我怎么还没有想太明白，如果是能可靠检测到起始与停止信号并能接收到数据的话，不管是地址还是数据，再去处理就已经简单化了。拙见，还请指点，能否透漏一些详细的实现方案

1万 · 2012-3-11 19:52

用双中断，两个io都要电平变化的。
之前21ic有个例子，但是实现起来确实特麻烦，而且速度上不去。

如果你只是给自己用的话，只要能通讯上就可以了。

1万 · 2012-3-11 20:00

之前用40M的ARM7，双中断弄过一个，单片机本来带高速的slave I2C，用IO又模拟了一个slave I2c。压力还是非常大的，搞到最后均衡的情况下测试，两个I2C都只能做到150k，本来硬件的很快的，就是两个中断同时来，搞的另外一个慢了。

只看该作者 · 2012-3-11 20:32

谢谢linqing171的回复，您的思路也是我现在正在测试的，我考虑似乎只有这个方案了，检测两个信号线的电平变化，用双中断。这样CPU的符合好高啊，而且其它流程的效率还取决于I2C的访问，如果一直处于访问状态的话，即便速度低，CPU也会不停的中断。按您说的150K算，几乎每800us左右就要中断一次。按每个指令平均4个时钟算的话，12M晶振800us才能执行200条代码，就要中断一次，还要除去中断中I2C数据处理本身的代码。晕死，我简直无法想像这样的系统，真是像楼上一位所说，让人发疯了。

只看该作者 · 2012-3-11 20:58

好问题，关注啊！希望冒出高手！

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