【LPC860-max板卡试用】1. I3C协议学习笔记整理(一)

andeyqi · 发表于 2023-12-3 18:44:06

本帖最后由 andeyqi 于 2023-12-3 21:13 编辑

简介:

LPC860-max 开发板集成了I3C IP模块，开发板的原理图的U5上是有个I3C的六轴传感器（icm42688p），不过这颗料没有贴，论坛上已经有大佬贴了这颗料抛弃了测试程序，出于从0开始学习I3C接口的初衷，也购置了一颗贴上去如下图1，贴上料后运行 sdk 内\boards\lpcxpresso860max\driver_examples\i3c\master_read_sensor_icm42688p 测试程序后会在串口上打印出传感器数据如图2.

图1

图2

1 12C/13C 硬件资源占用比较
图 1.1 是I2C 的硬件涉及拓扑图，I2C 虽然只有SCL,SDA 线，但是还是需要额外的线连接到控制芯片上，如enable/reset/int 等控制信号线，而I3C 会把enable/rst/int 等信号放到内置的命令字里面，这样I3C的信号线只有SCL/SDA两根线，这样会节省硬件资源从而节约PCB资源，图1.2 为I3C系统的硬件连线状况。

图1.1

图1.2

2. I2C/I3C/SPI硬件资源速率比较图2.1 为MIPI_Alliance_I3C_Whitepaper.pdf 文档中对三种协议的说明比较的表格。

图 2.1

PIN 脚数量比较

SPI 协议本身就有四根线一进一出/时钟/片选信号线，中断信号也是需要额外的信号线来提供，并且spi是不支持多个master
I2C 协议是SDA/SCL两根线，中断信号等也是需要额外的信号线来提供
I3C 只需要SDA/SCL两根线，中断是集成在内置的命令字里面

通信速率比较

SPI 最高速率可以达到60 Mbps
I2C 3.4 Mbps
I3C 30 Mbps ,现阶段的SDR mode 可以达到12.5 Mbps

I3C 相对I2C 速率上的提升主要是因为I2C 是open-drian 的总线结构I3C 是push-pull 的结构，以下图片是两种结构的对比结果400k 的场景open-drian 结构是能正常通信，但是波形相对push-pull不是很规整，在12.5M的场景下波形已经无法通信了。

3.I2C 和 I3C 协议方面比较根据以下截图来对比I2C和I3C 协议，以下截图来自NXP 官方的I3C协议视频

#wires:I2C scl/sda 线都是open-drian 接口的,sda scl 线是双向的，scl 大部分是单向的master-slave,slave 在时钟延展的时候也是可以控制scl线。I3C的scl 线是push-pull接口方向是单向的，sda 线是既可以工作在push-pull 也可以工作在opendrian ，sda 线是双向的。
power:I2C SCL/SDA 线是open-drian结构外接上拉电阻，I3C SCL 是一直是push-pull 模式，sda 大部分时间是push-pull 偶尔 open-drian 所以功耗方面I3C 相对I2C 要小。
slave read termination: I2C 传输结束需要master 结束，I3C slave 可以结束传输
IBI:I2C 是没有内置中断的I3C 则是支持IBI中断
Hot-Plug:I2C 不支持热插拔，I3C 是支持热插拔
error-detection: I2C 对故障的处理相对是很弱的，如果总线被拉死只能通过连续发送九个周期的scl信号恢复总线，I3C 则是有许多故障检出机制
build-in command:I2C 是没有内置命令字的,I3C是支持内置命令字，可以通过内置命令字来分配地址检查总线状态等

以下是I2C 和 I3C 在1V8 和3V3 工作电压下的功耗和速率的对比图。

以上资料资源来自以下视频：

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MIPI_Alliance_I3C_Whitepaper.pdf (1003.28 KB, 下载次数: 10)

mgn · 发表于 2023-12-4 12:58:09

我们有单独的LPC800的讲I3C的视频哟~
https://www.bilibili.com/video/B ... id_from=333.999.0.0

andeyqi · 发表于 2023-12-4 13:51:51

mgn 发表于 2023-12-4 12:58
我们有单独的LPC800的讲I3C的视频哟~
https://www.bilibili.com/video/BV1bF411D7hh/?spm_id_from=333.999. ...

感谢分享看了一遍又有些收获了

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