このビデオで注目するのは、I2C designer toolの概要
およびユーザーがこのツールを使用してI2Cバスを設計する方法です。
I2Cバスの設計に初めて取り組むユーザーは、
このツールを使用して多くのシステム・チェックを実施できます。
その結果、潜在的な問題を回避し、時間を節約することができます。
I2Cの分野で経験を積んだユーザーは、
このツールを活用して
PCBのバス静電容量の推定や、
プルアップ抵抗の迅速な計算を進めることができます。
I2C designer tool はオンライン・ツールであり、
ユーザーがI2Cの潜在的な課題を解決するのに役立ちます。
課題に該当するのは、アドレスの競合、VCCの競合、バス静電容量の制限、
パーツの選定、プルアップ抵抗の計算、速度の競合、
VCCを考慮したバッファの配置
静的電圧オフセットVSOを考慮したバッファの配置です。
最初に説明する設計上の課題は、I2Cバスが確実に
アドレスの競合を回避できるようにすることです。I2C規格の規定は
スレーブ・アドレスが一意であることを必須としています。
再処理の実施中にデータの破損を防止することがその目的です。
I2C designer toolは、アドレス競合のあらゆる可能性に注目し、
アドレス競合が見つかった場合は複数の回避方法を提示します。
この場合、I2Cのスイッチまたはマルチプレクサを使用します。
VCCの競合が発生した場合、デバイスが破損する可能性があります。
より高いバイアス電圧に耐えることができないデバイスです。
I2C designer toolは複数のソリューションを提示し、
この課題を解決するために、I2Cレベル・シフタ、
またはレベル・シフト能力のあるI2Cスイッチを使用します。
バス静電容量は一般的な課題であり、
負荷が大きいI2Cバスで発生します。この場合、I2Cの仕様が
規定するのは、バス静電容量を
400pF未満にする、または標準モードや
高速モードではそれより小さい値にすることです。
I2C designer toolが搭載している静電容量
推定機能は、PCBの寄生成分を土台にしています。
静電容量の値が、400pFという上限を上回る場合、
このツールはI2Cバッファの使用を推奨します。この素子は区分を実施して
静電容量を分割し、I2C規格に準拠できるようにします。
TIのE2Eフォーラムでよく見かける質問の1つは、
特定のI2Cバスでどのようなプルアップ抵抗を使用すればよいでしょうか、というものです。
I2C designer toolが提示するのは、最大
および最小のプルアップ抵抗値であり、
I2Cバスのセグメントごとに提示を行います。基礎に
なるのは、推定したバス静電容量と、I2Cの最大周波数です。
シグナル・インテグリティの懸念発生を防止するために、
互いに異なる速度で動作する複数のI2Cスレーブを
同じI2Cバス内に共存させることを避けてください。
I2C designer toolはこの制約を
考慮し、各スレーブが
異なる最大動作速度であるときに、それらを分離します。使用するのは、
ディスエーブル機能を搭載したI2CスイッチまたはI2Cリピータです。
I2Cの潜在的な競合が存在する場合、
I2C designer toolは候補になる複数のソリューションを提示します。
ユーザーは課題を解決するために、選択を実施できます。
一部のI2Cバッファは厳格なルールを規定しており、
他のバッファとのインターフェイス方法に制限を課しています。
I2C designer toolは、静的電圧
オフセットが存在するバッファを相互接続するときに、
静的電圧オフセットの側で接続する事態を確実に防止します。
現時点で、I2C designer toolにはいくつかの制限事項が存在しています。
複数のマスターをサポートしていません。
スレーブ・デバイスの分類に、
インターフェイス以外の製品は該当しません。温度センサ、モーター・ドライブ、
加速度計などです。
このツールは、ボード外部との
通信をサポートしません。
最後に、このツールは電源シーケンスを
考慮に入れません。
全般的に、I2C designer toolを使用すると、バス設計を
迅速に設計できるほか、一般的な問題も
自動的に解決できます。
搭載しているバス静電容量の推定機能とプルアップ抵抗値の
チェッカを通じて、この実用的なツールは
経験を積んだI2C設計者と、
このプロトコルを新規に使用するユーザーの両方にとって役立ちます。
ti.comで入手できるTIの無償のI2C designer toolをお試しください。
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