¿Por qué I2C diseñado para trabajar con resistencias pull-up y pull-down no?

Question

Entiendo que en I2C, líneas SCL y SDA uso de resistencias pull-up y el pin de los conductores son de colector abierto NPN de dispositivos que puede conducir pines a tierra. Esto le da I2C una ventaja que el mismo bus, ahora puede ser compartida con varios esclavos, e incluso si dos o más esclavos error tratar de conducir el autobús, al mismo tiempo, no causa ningún daño al sistema.

Pero esto también puede ser hecho usando abierto PNP de drenaje de los conductores y los resistores pull-down en SDA y SCL líneas. Cosas como el reloj de estiramiento y multi-maestro de arbitraje se puede lograr con esto también.

La actual implementación de protocolo I2C da a los beneficios sobre la anterior sugiere la implementación alternativa?

Answer 1

Eléctricamente es lógico porque la tierra es la una conexión común a todos los dispositivos en un bus IIC. Es mucho menos de una restricción que obliga a poder ser la conexión común a todos los dispositivos IIC, como sería necesario si las líneas impulsado por alta y baja flotó a través de jalones.

Tenga en cuenta que dispositivos CII no toda necesidad de ser alimentado de la misma red o el mismo voltaje. Esto no sería verdadero si ambas líneas de autobús tuvieron que ser conducido a la sola tensión común.

Answer 2

En los controladores TTL de buenos viejos tiempos donde mucho mejor tirar una señal hacia abajo luego hacia arriba. Por lo tanto protocolos I2C, pero también líneas de interrupción, reset etc. eran todos implementan usando un pull-up con distribución hacia abajo.

Answer 3

Es más fácil de usar la tierra como una referencia común entre los subsistemas que tengan distintas tensiones de alimentación. Si utiliza transistores PNP para sacar a una fuente de voltaje, todos los subsistemas tendría que conectarse a la misma fuente.

Answer 4

Buenas respuestas abundan aquí, pero también hay otra razón.

Si el estado de reposo del autobús está en el suelo, no hay manera de saber si el bus está conectado o simplemente pasar el tiempo en el espacio.

Es normal que el pull-up que se encuentra en el dispositivo maestro. Los esclavos no tienen generalmente un pull-up. Esto es debido a que el pull-down actual que serían necesarios para hacer valer un bajo nivel podría aumentar con el número de dispositivos conectados al bus.

Un esclavo, cuando se enchufa en el autobús, luego de detectar que la línea se tira-alta (Suponiendo que no está siendo utilizado) y saber que el autobús está realmente allí y tranquilo. Ese no sería el caso con un suelo sesgada de autobuses.

Answer 5

Si entiendo correctamente la pregunta uno de los aspectos es:

• ¿Por qué utilizar resistencias pull-up y transistores NPN en lugar de los resistores pull-down y PNP transistores?

En primer lugar usted debe tener en cuenta que no uso los transistores bipolares (NPN, PNP) pero MOSFETs (que existen en cuatro diferentes variantes).

Los dispositivos que utilizan el "pull-up y NPN" variante de utilizar un canal n mejora del MOSFET. Debido a que la fuente de este MOSFET está conectado a tierra de la puerta-fuente de voltaje (control del flujo de corriente) es igual a la tensión entre la puerta y el suelo. Así que el MOSFET puede ser controlada mediante el uso de un voltaje entre 0 y Vdd.

Habría tres posibilidades de implementar el "pull-down y PNP" variante:

• El uso de un p-canal de mejora de MOSFET

  En un NMOS o CMOS IC p-Mosfet de canal con un nivel comparable de características (resistencia, etc.) requieren más espacio que los de canal n MOSFET.

  En la microelectrónica espacio es dinero para p-Mosfet de canal evitarse si es posible.

• El uso de un canal n que mejora MOSFET

  Esto requeriría que la salida del circuito lógico de conducir el transistor que tiene una "BAJA" de tensión de la tensión de alimentación (por ejemplo, +5V) y un voltaje "ALTO" por encima de la tensión de alimentación (por ejemplo, +10V, cuando el resto del circuito es alimentado con +5V).

  La razón: La fuente de voltaje a tierra será Vdd cuando el MOSFET está llevando a cabo. La puerta de la fuente de voltaje debe ser positivo por lo que la tensión entre la puerta y el suelo debe ser aún mayor.

  Necesitaría dos fuentes de tensión y un circuito de cambio de la salida del circuito lógico a partir de 0...+5V a +5...+10V ...

• El uso de un canal n que el agotamiento del MOSFET

  Lamentablemente yo no te puedo decir mucho acerca de esta solución. Sin embargo he encontrado alguna página usando Google diciendo que el agotamiento de los MOSFETs son más difíciles de producir que mejora MOSFETs y son evitados por esta razón.

  Sé de electrónica de potencia (no microelectrónica), que el "dos de suministro de energía" variante descrita anteriormente es incluso preferido sobre el agotamiento de los MOSFETs. (Pero no te lo puedo decir por qué).

  EDITAR el Uso de n-canal de agotamiento de los MOSFETs que probablemente necesitaría un voltaje negativo (por ejemplo,- 5V), por lo que también sería necesario que los dos voltajes de suministro...