一種帶DMA功能的I/O可配置I2C總線接口的設計
電子技術應用 11期
強小燕1，王嘉瑤2，邢夢菲1
（1.中國電子科技集團公司第五十八研究所，江蘇 無錫 214072；2.西安電子科技大學杭州研究院，浙江 杭州 311231）
摘要： 為了利用DMA可以快速移動數據，不需要CPU任何操作來減輕MCU的工作量，并使得接口模塊的每個引腳可以根據需求編程為I2C引腳或通用輸入輸出引腳，介紹了一種帶DMA功能的I/O可配置I2C總線接口設計。對I2C總線的基本原理、I2C模塊總體結構、DMA功能和I/O可配置功能的設計實現進行了介紹。對該接口設計進行了功能仿真，分析表明實現了I2C接口DMA功能和I/O可配置功能兩種模式下的數據傳輸，完全滿足設計要求。
中圖分類號：TN402
文獻標志碼：A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.233717
引用格式： 強小燕，王嘉瑤，邢夢菲. 一種帶DMA功能的I/O可配置I2C總線接口的設計[J]. 電子技術應用，2023，49(11)：69-72.
文獻標志碼：A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.233717
引用格式： 強小燕，王嘉瑤，邢夢菲. 一種帶DMA功能的I/O可配置I2C總線接口的設計[J]. 電子技術應用，2023，49(11)：69-72.
A design of I/O configurable I2C bus interface with DMA function
Qiang Xiaoyan1，Wang Jiayao2，Xing Mengfei1
(1.The 58th Research Institute of China Electronics Technology Corporation， Wuxi 214072， China；2.Hangzhou Research Institute of Xidian University， Hangzhou 311231， China)
Abstract： In order to make use of DMA to move data quickly, no CPU operation is required to reduce the workload of MCU, and each pin of the interface module can be programmed as I2C pin or universal I/O pin according to the demand, this paper introduces an I/O configurable I2C bus interface design with DMA function. The basic principle of I2C bus, the overall structure of I2C module, the design and implementation of DMA function and I/O configurable function are introduced. The function simulation of the interface design shows that the data transmission under the two modes of DMA function and I/O configurable function of I2C interface is realized, which fully meets the design requirements.
Key words : I2C bus；DMA function；I/O configurable；interface design
【引言】
內置集成電路（Inter-Intergrated Circuit, I2C）總線作為一種簡單、高效的二線制雙向串行傳輸總線，在電子器件及系統中應用非常普遍，其嚴格的通信規范保證了數據傳輸的可靠性[1]。如果設計人員在設計中優先考慮成本效益和更簡單的設計，那么I2C就可以達到目的，同時確保更高的速度。I2C的使用可以有多個設備充當主設備，并且可以在不更改接線的情況下在主設備和從設備之間切換設備。在某些情況下，為了使CPU更加專注于計算控制等操作時，可以使用DMA來進行實現數據的直接傳輸，去掉傳統數據傳輸需要CPU參與的環節[2-3]。I2C作為一種外設，支持DMA的訪問顯得尤為重要。此外，在使用MCU時，有時候會遇到接口不夠用的情況，考慮到這種情況下提高I2C接口的使用率，可以使I2C接口模塊的每個引腳根據需求編程為I2C引腳或通用輸入輸出引腳。因此，在本文中，擴展I2C總線接口的功能，使其具有DMA功能和I/O可配置功能。
本文首先簡要介紹I2C總線協議與I2C總線接口的基本原理，然后著重介紹實現帶DMA功能的I/O可配置I2C總線接口的總體結構和各個功能的實現，最后給出了仿真分析的結果。
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【作者信息】
強小燕1，王嘉瑤2，邢夢菲1
（1.中國電子科技集團公司第五十八研究所，江蘇 無錫 214072；2.西安電子科技大學杭州研究院，浙江 杭州 311231）
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