在现代电子产品中,嵌入式系统变得越来越复杂,在许多应用中集成了各种传感器和组件,包括物联网、计算、可穿戴设备和安全敏感型应用。为了满足这些市场日益增长的需求,MIPI联盟开发了改进的内部集成电路(I3C)接口。
I3C是一种高级串行通信接口,通过提供更快的通信速率、更低的功耗和更高的设计灵活性,对电子元件之间的通信方式进行了重大升级。作为嵌入式系统的关键组件,微控制器(MCU)用于控制传感器信号采集和闭环控制等应用功能。
随着技术需求的增长,嵌入式开发人员面临着越来越多的向后兼容性挑战。这种兼容性是至关重要的,因为它允许嵌入式系统逐步更新,而不是完全重新设计。为了帮助简化向I3C的过渡,新的通信协议解决了 I2C 和SMBus,同时使用与I2C相同的两个引脚用于时钟和数据,以保持兼容性。
虽然I3C旨在与I2C/SMBus协议向后兼容,但I3C总线上I2C/SMBu设备的存在会影响总线性能,即使对I3C设备的控制器进行了优化。为了解决这个问题,带有I3C模块的MCU可以充当桥接设备,将I2C/SMBus目标设备与“纯”I3C总线隔离开来。
这保持了I3C总线的完整性,允许主I3C控制器通过桥接MCU与I2C/SPI设备通信。此外,MCU可以整合来自I2C/SMBus设备的中断,并使用带内中断将其传输到主I3C控制器,而无需额外的引脚或信号。
嵌入式系统包含各种组件,如MCU、传感器和其他电路。通常,这些组件需要彼此连接,但它们在不同的电压域中工作。例如,模拟传感器通常在5V下工作,而I2C和SMBus等通信协议需要3.3V。I3C总线甚至可以在1V下工作,以满足现代高速处理器的要求。
与其他通信接口相比,I3C只需更少的引脚和导线,因而能够最大限度地降低元件复杂性、成本和功耗,在基于传感器的系统中的独特优势显而易见。
I3C解决了对更快性能、更高数据传输速率和更高功效的需求。I3C的高速通信支持更快的总线管理和配置修改,以增强系统响应能力。
3C协议的集成已经成为嵌入式系统中的一股推动力量。增强的通信能力、更低的功耗以及与现有协议的兼容性使I3C成为下一代物联网和计算应用的基石。
通过优化物联网设备和数据中心通信中的传感器功能,集成到MCU中的I3C的多功能性可以为现代电子系统提供坚实的基础。I3C的采用越来越普遍,增强了性能、可靠性和效率。