服務器硬件電路設計之 I2C 問答(五):I2C 總線數據傳輸方向如何確定、信號線上的串聯電阻有什么作用?

在服務器硬件電路設計中,I2C 總線作為常用的串行通信總線,其數據傳輸方向的確定和信號線上串聯電阻的作用是關鍵知識點。?

I2C 總線數據傳輸方向由主設備和從設備的角色以及讀寫位共同確定。主設備是發起通信的一方,從設備則是被尋址的對象。在通信開始時,主設備發送起始信號后,會緊接著發送從設備地址和一個讀寫位。當讀寫位為 “0” 時,表明接下來的數據傳輸方向是主設備向從設備寫數據;當讀寫位為 “1” 時,則是從設備向主設備讀數據。例如,在服務器中,主板上的 CPU 作為主設備與傳感器等從設備通信時,若 CPU 要獲取傳感器的溫度數據,會發送包含該傳感器地址和讀位的信號,隨后傳感器便會將數據傳輸給 CPU。?

信號線上的串聯電阻主要有以下作用:一是阻抗匹配,I2C 總線的 SDA(數據線)和 SCL(時鐘線)在傳輸信號時,若線路阻抗不匹配,容易產生信號反射,導致信號失真。串聯電阻能有效匹配傳輸線的特征阻抗,減少反射,保證信號的完整性;二是限流保護,當總線上的設備發生意外短路時,串聯電阻可以限制流過總線的電流,避免過大電流損壞主設備和從設備的接口電路;三是抑制信號振蕩,在信號跳變瞬間,串聯電阻能減緩信號的邊沿變化速度,降低信號振蕩的幅度,提高總線的抗干擾能力。?

綜上所述,明確 I2C 總線數據傳輸方向的確定方式和串聯電阻的作用,對服務器硬件電路的穩定設計至關重要。?

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