ZHCAC34A February   2020  – January 2023 PCA9543A , PCA9544A , PCA9545A , PCA9546A , PCA9548A , TCA4307 , TCA4311A , TCA9511A , TCA9543A , TCA9544A , TCA9545A , TCA9546A , TCA9548A , TCA9548A-Q1

 

  1.   摘要
  2.   商标
  3. 1什么是 I2C 热插拔器件?
  4. 2热插入问题
  5. 3背板上的分立式热插入实现
  6. 4设计用于热插入的外部卡
  7. 5上升时间加速器
  8. 6结论
  9. 7修订历史记录

热插入问题

在带电总线上发生热插入事件时,两个潜在问题是生成错误的时钟边沿以及下游 I2C 从器件的不良上电复位。由于来自带电背板的初始浪涌电流将填充外部卡的寄生电容,因此当 SCL 为逻辑高电平时,插入过程中可能会产生错误的时钟边沿。这会带来问题,因为总线上的 I2C 从器件可能会看到额外的时钟边沿,并且它与主机的实际时钟脉冲不同步。在最坏的情况下,在 SDA 线卡住的情况下,会发生 I2C 总线阻塞情况,因为从器件正在等待最后一个时钟脉冲释放 SDA 线。这可能会导致系统中出现主要问题,在执行操作/诊断之前,系统依靠 I2C 传递信息。

如果背板上的 SCL 信号处于逻辑低电平,则浪涌电流不会成为问题,并且不会生成错误的时钟边沿。每次发生热插入事件时,都不大可能出现这种情况,最终可能发生阻塞总线事件。

不良上电复位的第二个问题源自下游 I2C 器件的电源斜升要求以及背板和外部卡上 I2C 器件之间电源布线上的任何寄生电容或电感。I2C 器件通常要求 VCC 斜升速率处于特定的最小或最大值范围内才能正确加电。由于热插入事件(寄生电感导致 VCC 斜坡上出现振铃)而超出该范围可能导致下游 I2C 器件状态机在未知状态下加电。如果发生这种情况,下游 I2C 器件可能会上电,认为它处于读取事务状态并最终将 SDA 线路保持在低电平,甚至在时钟拉伸事件中锁定 SCL 线路。