3 背板上的分立式热插入实现

可以使用 I²C 开关或具有使能引脚的 I²C 缓冲器来实现一种防止热插入事件期间发生毛刺干扰的分立式方法。这可以通过将 I²C 开关或缓冲器设计为位于背板边缘来实现。对于 I²C 开关，应将存在检测信号置于外部卡上并馈入背板中断检测系统。这会告知处理器何时将外部卡连接到背板，并可从下游 I²C 从器件中提取数据。#T6165312-3 展示了一个通过将存在检测信号馈送到 TCA9555 输入来实现此目的的示例。通过使用 TCA954x（I²C 开关）和 TCA9555（I²C I/O 扩展器）上的备用通道进行中断检测，该设置允许插入多个卡。但是，如果处理器有未使用的 GPIO，则不需要 TCA9555。

在此系统中，插入外部卡后，背板将为 I²C 从器件提供电源和公共接地连接。I²C 开关辅助通道上的背板 I²C 上拉电阻器将从器件 SDA/SCL 引脚拉至高电平。当外部卡被连接时，TCA9555 的 GPI 逻辑从数字高电平（内部 100k 上拉电阻）变为数字低电平。这会生成中断并向处理器发出信号，来检查产生中断的输入，然后启用与其连接的外部卡的 I²C 开关通道。

图 3-1 背板上的分立式热插入支持

其他说明：

• 外部卡应连接 GND，然后在 SDA/SCL 之前通电：
  • 如果 SDA/SCL 线先连接，这有助于防止它们出现任何潜在的偏置。
  • 需要一个母对公连接器，该连接器会错开信号以在不同时间进行连接。
• 这种方法有助于防止主要总线上的毛刺干扰，但不会保护 I²C 从器件免受不良 POR 的影响。
  • 在最坏的情况下，处理器将 I²C 从器件连接到主要总线，同时将 SCL/SDA 线保持在低电平。
  • 具有复位功能的 I²C 开关可用于禁用所有 I²C 通道，以便重新获得 I²C 控制。这确实需要对处理器进行编程，以便检测阻塞的总线并在发生这种情况时切换复位。
• #T6165312-3 中的开关可替换为 I²C 电平转换器或具有使能引脚的 I²C 缓冲器。
• TCA9555 可替换为具有中断功能的任何 I²C GPIO 扩展器。