I2C: 3.3V- बस में बिना शिफ्टिंग के 3.3V और 5V डिवाइस?

Question

क्या मुझे I2C- बस पर 5V द्वारा संचालित उपकरणों का उपयोग करने की आवश्यकता है, जो 3.3V के लिए पुल-अप हैं? मेरी समझ में डिवाइस केवल लाइनों (एसडीए, एससीएल) को कम (जमीन पर) खींचेंगे और बस को कभी भी अपने आपूर्ति-वोल्टेज को ड्राइव नहीं करेंगे। इसलिए जब तक सभी डिवाइस तार्किक उच्च से पुल-अप (3.3V) से वोल्टेज का पता नहीं लगाते हैं, तब तक मैं एक स्तर-शिफ्टर के लिए एक कारण नहीं देखता। आपूर्ति के रूप में 5V का उपयोग करने वाले उपकरणों के मामले में यही होना चाहिए।

मेरे मामले में मेरे पास एक आईसी है जिसके इनपुट मास्टर के रूप में 5 वी-सहिष्णु नहीं हैं और मैं 3.3 वी के साथ अपने दासों को शक्ति दे सकता हूं लेकिन 5 वी का उपयोग करना मेरे सर्किट में आसान है और दासों के लिए उच्च (आंतरिक) घड़ी-दर की अनुमति देता है।

Comments

तो चीजों को योग करने के लिए: - कोई भी चिप खतरे में नहीं है जब आईवीसी-बस में VV के रूप में 5V के साथ उपकरणों का उपयोग करके 3.3V तक पुल-अप का उपयोग किया जाता है - यह सहिष्णुता, आंतरिक चिप डिजाइन, के आधार पर काम कर सकता है या नहीं भी हो सकता है ...

— Jannis

सही - नुकसान का कोई खतरा नहीं, सही ऑपरेशन की कोई गारंटी नहीं।

— एडम लॉरेंस

Answer 1

के संस्करण 4 के अनुसार कल्पना$\mathrm{I^2C}$ ,

"विभिन्न प्रौद्योगिकी उपकरणों (CMOS, NMOS, द्विध्रुवी) की विविधता के कारण जो I2C- बस से जुड़े हो सकते हैं, तार्किक '0' (LOW) और '1' (High) के स्तर तय नहीं हैं और इस पर निर्भर हैं VDD के संबंधित स्तर। इनपुट संदर्भ स्तर 30% और VDD के 70% के रूप में निर्धारित किए गए हैं; VIL 0.3VDD है और VIH 0.7VDD है। चित्र 38 देखें, समय आरेख देखें। कुछ विरासत डिवाइस इनपुट स्तर VIL = 1.5 V और में तय किए गए थे। VIH = 3.0 V, लेकिन सभी नए उपकरणों के लिए इस 30% / 70% विनिर्देशन की आवश्यकता होती है। विद्युत विशिष्टताओं के लिए धारा 6 देखें। " (पेज 9)

कल्पना में गहरा, आप देखेंगे कि यह है कम से कम तर्क उच्च वोल्टेज:$0.7 \times V_{DD}$

आपके 5V सिस्टम के लिए:

$0.7 \times 5 V = 3.5 V$

$0.3 \times 5 V = 1.5 V$

मेरे लिए, 3.3 वी पुल-अप सीमांत दिखता है, खासकर यदि आपका कोई 5V डिवाइस लॉजिक हाई के लिए के 'नए' मानक का उपयोग करता है ।$0.7 \times V_{DD}$

आपका माइलेज अलग-अलग हो सकता है, लेकिन जहां भी संभव हो, कल्पना के भीतर रहना सबसे अच्छा है ...

Comments

सफाई के लिए धन्यवाद स्टीवन्व। मैं कल भाग रहा था।

— एडम लॉरेंस

Answer 2

Cees का उत्तर गलत है, विशेष रूप से "हमेशा" और "कोई भी"। माइक्रोकंट्रोलर I / Os को उच्च स्तर के लिए एक न्यूनतम के रूप में 0.6 Vdd की आवश्यकता हो सकती है, अन्य में 0.7 Vdd की एक न्यूनतम होती है, और जैसे Madmanguruman इंगित करता है कि यह I2C के लिए मानक है। 0.7 Vdd 5 V आपूर्ति पर 3.5 V है, इसलिए 3.3 V पहले से ही बहुत कम है।

लेकिन यह और भी बुरा है। वोल्टेज नियामकों में अक्सर उनके नाममात्र आउटपुट वोल्टेज पर 5% सहिष्णुता होती है, इसलिए सबसे खराब स्थिति 5 V 5.25 V हो सकती है, और फिर 0.7 Vdd उच्च स्तर के लिए 3.675 V. न्यूनतम इनपुट बन जाता है। यदि 3.3 V में ऋणात्मक 5% सहिष्णुता है तो 3.3 V 3.135 V हो जाता है। इसलिए खाते में ली गई सहिष्णुता के साथ इनपुट अच्छी तरह से आधा वोल्ट कम या 15% हो सकता है।

इसलिए,

इसलिए जब तक सभी डिवाइस तार्किक उच्च से पुल-अप (3.3V) से वोल्टेज का पता नहीं लगाते हैं, तब तक मैं एक स्तर-शिफ्टर के लिए एक कारण नहीं देखता। आपूर्ति के रूप में 5V का उपयोग करने वाले उपकरणों के मामले में यही होना चाहिए।

एक असामयिक निष्कर्ष है। हमेशा डेटाशीट्स की जांच करें और गणना करें।

Answer 3

मुझे लगता है कि अन्य जवाबों ने वास्तव में जन्निस के सवाल का जवाब नहीं दिया। उन्होंने 3.3V बस (वर्तमान में 3.3V MCU) पर 5V उपकरणों का उपयोग करने के बारे में पूछा। मैं मानता हूं कि 3.3V से बंधे पुल-अप्स ठीक होंगे, उदाहरण के लिए मास्टर डिवाइस के लिए सुरक्षित, क्योंकि एसडीए / एससीएल पिन केवल नीचे खींच लेंगे, जैसा कि उन्होंने उल्लेख किया है। खबरदार कि एमसीयू को ओवरवॉल्टेज से बचाने के लिए गुलामों और मास्टर को एक साझा जमीन (वीएसएस पिन लैस करने योग्य) को साझा करने की आवश्यकता होगी, लेकिन यह शायद वैसे भी होने जा रहा था। तो जनीस की पद्धति को बिना किसी स्तर के मज़दूर के काम करना चाहिए।

Comments

स्वागत हे!! मैंने देखा कि आप एक नए योगदानकर्ता हैं, इसलिए आपको महसूस नहीं हुआ होगा कि आप एक प्रश्न का उत्तर प्रदान कर रहे हैं जो छह साल से अधिक पुराना है। सिस्टम लगातार पुराने प्रश्नों को लाता है ताकि ये संशोधित हों, आपको इसे ध्यान में रखना चाहिए।

— एडगर ब्राउन