I2C上拉电阻计算

我正在尝试使用ATxmega16A4U微控制器来驱动此I2C LCD显示器。

列出的这两种器件都可在最高400 kHz的I2C时钟频率下工作。这两个设备是I2C总线上唯一的设备。

但是，计算上拉电阻器边界的计算会得出一些相当奇怪的值。

计算I2C最小上拉电阻值：

$$\begin{equation} R_{min} = \frac{Vcc - 0.4}{3mA} = 966.7 \Omega \end{equation}$$

查看uC数据手册，第92页列出了最大引脚输入电容10pF。

但是对于LCD，它在第8页上有一个称为Capacitive load represent by each bus lineCb的东西，其最大值为400pF。我以为我应该将此值加到10pF uC输入电容上，但这看起来确实很高，计算也很麻烦。

例如，当我尝试计算400kHz时钟的最大上拉电阻值时：

$$\begin{equation} R_{max} = \frac{300ns}{10pF + 400pF} = 731.7 \Omega \end{equation}$$

我是否误解了LCD数据表？显然，最大允许上拉电阻值不能小于最小允许值。

同样，如果我假设最大净总线电容为400pF，我将得到：

$$\begin{equation} R_{max} = \frac{300ns}{400pF} = 750 \Omega \end{equation}$$

仍低于最大允许值。

Atmel数据表中有一个错别字，对于100kHz情况，上升时间应该是1000ns，而不是100ns（它不必低于400ns情况下的400kHz情况），您将得到：

$\dfrac{1us}{400pF} = 2.5k\Omega$; 对于100kHz的情况

LCD数据表（几乎可以肯定）表示最大总线电容，而不是它加到总线上的电容。它可能会增加约10pF。您可以使用LCR表进行检查，也可以仅使用2k电阻进行设置并查看上升时间。

许多设备并不完全符合官方的400kHz规范，因此最好参考这些以了解400kHz可以工作的条件（总线电容，上拉/电流源等），尤其请参阅第6节（例如，参见第47页的注释4：

[4]为了以400 kHz驱动全总线负载，在0.6 V VOL时需要6 mA IOL。不符合该规格的部件仍可以工作，但不能在400 kHz和400 pF下工作）

此外，这些表非常有用，并希望与您的计算相符：

您的计算很有意义。此TI应用笔记中有类似的计算（第4.1节）。注意，他们使用V _cc = 1.8V来计算R _min。

可以想象C _b是LCD可以工作的最大总线电容，而不是LCD加到总线上的电容。您可以通过测量I ² C输入的RC常数来测试其电容。这将提供数量级的完整性检查。