在現代電子產品中,嵌入式系統變得越來越復雜,在許多應用中集成了各種傳感器和組件,包括物聯網、計算、可穿戴設備和安全敏感型應用。為了滿足這些市場日益增長的需求,MIPI聯盟開發了改進的內部集成電路(I3C)接口。
I3C是一種高級串行通信接口,通過提供更快的通信速率、更低的功耗和更高的設計靈活性,對電子元件之間的通信方式進行了重大升級。作為嵌入式系統的關鍵組件,微控制器(MCU)用于控制傳感器信號采集和閉環控制等應用功能。
隨著技術需求的增長,嵌入式開發人員面臨著越來越多的向后兼容性挑戰。這種兼容性是至關重要的,因為它允許嵌入式系統逐步更新,而不是完全重新設計。為了幫助簡化向I3C的過渡,新的通信協議解決了 I2C 和SMBus,同時使用與I2C相同的兩個引腳用于時鐘和數據,以保持兼容性。
雖然I3C旨在與I2C/SMBus協議向后兼容,但I3C總線上I2C/SMBu設備的存在會影響總線性能,即使對I3C設備的控制器進行了優化。為了解決這個問題,帶有I3C模塊的MCU可以充當橋接設備,將I2C/SMBus目標設備與“純”I3C總線隔離開來。
這保持了I3C總線的完整性,允許主I3C控制器通過橋接MCU與I2C/SPI設備通信。此外,MCU可以整合來自I2C/SMBus設備的中斷,并使用帶內中斷將其傳輸到主I3C控制器,而無需額外的引腳或信號。
嵌入式系統包含各種組件,如MCU、傳感器和其他電路。通常,這些組件需要彼此連接,但它們在不同的電壓域中工作。例如,模擬傳感器通常在5V下工作,而I2C和SMBus等通信協議需要3.3V。I3C總線甚至可以在1V下工作,以滿足現代高速處理器的要求。
與其他通信接口相比,I3C只需更少的引腳和導線,因而能夠最大限度地降低元件復雜性、成本和功耗,在基于傳感器的系統中的獨特優勢顯而易見。
I3C解決了對更快性能、更高數據傳輸速率和更高功效的需求。I3C的高速通信支持更快的總線管理和配置修改,以增強系統響應能力。
3C協議的集成已經成為嵌入式系統中的一股推動力量。增強的通信能力、更低的功耗以及與現有協議的兼容性使I3C成為下一代物聯網和計算應用的基石。
通過優化物聯網設備和數據中心通信中的傳感器功能,集成到MCU中的I3C的多功能性可以為現代電子系統提供堅實的基礎。I3C的采用越來越普遍,增強了性能、可靠性和效率。