《電子技術(shù)應(yīng)用》
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一種帶DMA功能的I/O可配置I2C總線接口的設(shè)計(jì)
電子技術(shù)應(yīng)用 11期
強(qiáng)小燕1，王嘉瑤2，邢夢(mèng)菲1
（1.中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十八研究所，江蘇 無(wú)錫 214072；2.西安電子科技大學(xué)杭州研究院，浙江 杭州 311231）
摘要： 為了利用DMA可以快速移動(dòng)數(shù)據(jù)，不需要CPU任何操作來(lái)減輕MCU的工作量，并使得接口模塊的每個(gè)引腳可以根據(jù)需求編程為I2C引腳或通用輸入輸出引腳，介紹了一種帶DMA功能的I/O可配置I2C總線接口設(shè)計(jì)。對(duì)I2C總線的基本原理、I2C模塊總體結(jié)構(gòu)、DMA功能和I/O可配置功能的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了介紹。對(duì)該接口設(shè)計(jì)進(jìn)行了功能仿真，分析表明實(shí)現(xiàn)了I2C接口DMA功能和I/O可配置功能兩種模式下的數(shù)據(jù)傳輸，完全滿足設(shè)計(jì)要求。
中圖分類號(hào)：TN402
文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.233717
引用格式： 強(qiáng)小燕，王嘉瑤，邢夢(mèng)菲. 一種帶DMA功能的I/O可配置I2C總線接口的設(shè)計(jì)[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2023，49(11)：69-72.
A design of I/O configurable I2C bus interface with DMA function
Qiang Xiaoyan1，Wang Jiayao2，Xing Mengfei1
(1.The 58th Research Institute of China Electronics Technology Corporation， Wuxi 214072， China；2.Hangzhou Research Institute of Xidian University， Hangzhou 311231， China)
Abstract： In order to make use of DMA to move data quickly, no CPU operation is required to reduce the workload of MCU, and each pin of the interface module can be programmed as I2C pin or universal I/O pin according to the demand, this paper introduces an I/O configurable I2C bus interface design with DMA function. The basic principle of I2C bus, the overall structure of I2C module, the design and implementation of DMA function and I/O configurable function are introduced. The function simulation of the interface design shows that the data transmission under the two modes of DMA function and I/O configurable function of I2C interface is realized, which fully meets the design requirements.
Key words : I2C bus；DMA function；I/O configurable；interface design

【引言】

內(nèi)置集成電路（Inter-Intergrated Circuit, I2C）總線作為一種簡(jiǎn)單、高效的二線制雙向串行傳輸總線，在電子器件及系統(tǒng)中應(yīng)用非常普遍，其嚴(yán)格的通信規(guī)范保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃訹1]。如果設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中優(yōu)先考慮成本效益和更簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，那么I2C就可以達(dá)到目的，同時(shí)確保更高的速度。I2C的使用可以有多個(gè)設(shè)備充當(dāng)主設(shè)備，并且可以在不更改接線的情況下在主設(shè)備和從設(shè)備之間切換設(shè)備。在某些情況下，為了使CPU更加專注于計(jì)算控制等操作時(shí)，可以使用DMA來(lái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的直接傳輸，去掉傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸需要CPU參與的環(huán)節(jié)[2-3]。I2C作為一種外設(shè)，支持DMA的訪問(wèn)顯得尤為重要。此外，在使用MCU時(shí)，有時(shí)候會(huì)遇到接口不夠用的情況，考慮到這種情況下提高I2C接口的使用率，可以使I2C接口模塊的每個(gè)引腳根據(jù)需求編程為I2C引腳或通用輸入輸出引腳。因此，在本文中，擴(kuò)展I2C總線接口的功能，使其具有DMA功能和I/O可配置功能。

本文首先簡(jiǎn)要介紹I2C總線協(xié)議與I2C總線接口的基本原理，然后著重介紹實(shí)現(xiàn)帶DMA功能的I/O可配置I2C總線接口的總體結(jié)構(gòu)和各個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)，最后給出了仿真分析的結(jié)果。


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【作者信息】

強(qiáng)小燕1，王嘉瑤2，邢夢(mèng)菲1

（1.中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十八研究所，江蘇 無(wú)錫 214072；2.西安電子科技大學(xué)杭州研究院，浙江 杭州 311231）




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