一种带DMA功能的I/O可配置I2C总线接口的设计
电子技术应用 11期
强小燕1，王嘉瑶2，邢梦菲1
（1.中国电子科技集团公司第五十八研究所，江苏 无锡 214072；2.西安电子科技大学杭州研究院，浙江 杭州 311231）
摘要： 为了利用DMA可以快速移动数据，不需要CPU任何操作来减轻MCU的工作量，并使得接口模块的每个引脚可以根据需求编程为I2C引脚或通用输入输出引脚，介绍了一种带DMA功能的I/O可配置I2C总线接口设计。对I2C总线的基本原理、I2C模块总体结构、DMA功能和I/O可配置功能的设计实现进行了介绍。对该接口设计进行了功能仿真，分析表明实现了I2C接口DMA功能和I/O可配置功能两种模式下的数据传输，完全满足设计要求。
中图分类号：TN402
文献标志码：A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.233717
引用格式： 强小燕，王嘉瑶，邢梦菲. 一种带DMA功能的I/O可配置I2C总线接口的设计[J]. 电子技术应用，2023，49(11)：69-72.
文献标志码：A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.233717
引用格式： 强小燕，王嘉瑶，邢梦菲. 一种带DMA功能的I/O可配置I2C总线接口的设计[J]. 电子技术应用，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】
内置集成电路（Inter-Intergrated Circuit, I2C）总线作为一种简单、高效的二线制双向串行传输总线，在电子器件及系统中应用非常普遍，其严格的通信规范保证了数据传输的可靠性[1]。如果设计人员在设计中优先考虑成本效益和更简单的设计，那么I2C就可以达到目的，同时确保更高的速度。I2C的使用可以有多个设备充当主设备，并且可以在不更改接线的情况下在主设备和从设备之间切换设备。在某些情况下，为了使CPU更加专注于计算控制等操作时，可以使用DMA来进行实现数据的直接传输，去掉传统数据传输需要CPU参与的环节[2-3]。I2C作为一种外设，支持DMA的访问显得尤为重要。此外，在使用MCU时，有时候会遇到接口不够用的情况，考虑到这种情况下提高I2C接口的使用率，可以使I2C接口模块的每个引脚根据需求编程为I2C引脚或通用输入输出引脚。因此，在本文中，扩展I2C总线接口的功能，使其具有DMA功能和I/O可配置功能。
本文首先简要介绍I2C总线协议与I2C总线接口的基本原理，然后着重介绍实现带DMA功能的I/O可配置I2C总线接口的总体结构和各个功能的实现，最后给出了仿真分析的结果。
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【作者信息】
强小燕1，王嘉瑶2，邢梦菲1
（1.中国电子科技集团公司第五十八研究所，江苏 无锡 214072；2.西安电子科技大学杭州研究院，浙江 杭州 311231）
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