IIC全称Inter-Integrated Circuit,它是一种串行总线协议,通常用于连接微控制器和其它外设。IIC总线由两根传输线构成,分别为数据线(SDA)和时钟线(SCL)。IIC采用主从式结构,主设备(通常是微控制器)控制从设备(通常是外设)上发生的数据传输。
虽然IIC总线在设计上具有很多的优点,如传输速率快、接线简单、只需要占用两根线路等,但是在实际的应用中,我们也会发现它存在着一些硬件上的不稳定性。下面我们来详细讲解一下这些原因:
在IIC总线传输数据时,电源噪声是一个比较常见的问题。电源噪声主要由于电源的交流分量混入直流电源中,而导致的。当噪声幅度超过IIC逻辑电平时,就会引起误码率增加和数据传输的不稳定。应对这个问题可以采用电源滤波器或电源隔离等措施。
在IIC总线传输数据时,信号电平的不稳定也是一个常见的问题。当信号电平发生变化时,对于IIC接口的输入端来说,这个变化可能会被解释为两连续的数据。如果这种变化过于剧烈,则会导致解读错误。因此,我们需要对信号电平进行稳定控制,可以采用振幅衰减、振幅限制等技术来实现。
IIC总线有一个最大传输总线长度的限制,在不同的应用场合中,这个限制也是各式各样的。总而言之,最大传输总线长度受到附加电容的影响,附加电容越大,传输总线长度就越小。对于大多数应用,最大传输总线长度通常是几十个厘米到一两米之间。当超出这个范围时就需要采取特殊措施,如采取IIC总线的中继机制(IIC repeater)等,否则总线会失去稳定性。
不稳定的IIC硬件可能会导致数据传输错误、系统不稳定、通信速度慢等一系列问题。虽然这些问题看起来比较棘手,但事实上,只要我们认真分析、慎重调试,就能很好地克服这些问题。在实际的应用中,我们还可以根据不同的应用场合,采取一些灵活的措施来解决IIC硬件的不稳定性问题。