让上拉电阻成为软件模拟I2C时序护航者

工程师使用处理器进行I2C波形模拟，能够进行数据传输的数值估算，并进一步检查电平、上拉电阻设置以及电压数值等是否正常。在进行软件模拟的过程中，合理设置上拉电阻，能够帮助工程师更好的完成设备数据传输工作。下面就让我们一起来看一下，如何才能让上拉RP成为模拟I2C时序波形通信的护航者。

在进行软件模拟的过程中，由于一般的I2C应用速率并不是很高，通常约为400kbps，所以使用处理器的IO口模拟I2C波形是完全可以胜任的。在模拟处理的过程中，处理器一般担任主导者并会占有I2C通信的控制权，不过这种控制是代为执行指令的，工程师无需担心随机的I2C通信服务会中断其他任务的执行。获得了控制权的处理器分配给I2C任务IO口，并要求I2C任务口可以输出高低电平，还能配置为输入端口。处理器根据总线规范以及从设备的时序要求，利用2条IO信号线，模拟I2C接口时序波形，进行I2C通信。

在进行波形模拟的过程中，处理器发送数据时通过IO口输出高电平，而上升时间通常情况下与外部上来电阻阻值没有关系，而且比用外部上拉电阻上拉到高电平快很多。处理器在接受数据时，输出数据的波形上升沿缓慢，而模拟处理器使用的是软件采样，与硬件采样没有特殊关系，所以即便是上拉电阻阻值选的大一些对数据传输的结果也是没有太多影响的。也就是说，使用IO口模拟I2C时序时，工程师可以将上拉电阻阻值可以适当选的大一些，这样既可以有力保证输出电压的稳定，对模拟器的数据传输也没有过多的干扰。

图为接入了上拉电阻的I2C总线系统

然而，即便是在外部接入了上拉电阻，在I2C总线空闲的时候，两条信号线也应该维持高电平的状态。否则，上拉电阻上会有耗电，从而产生干扰波或增强功耗。在上电过程中，IO线上电平也应保持在高电平状态。也就是说：当Master的I2C使用的是IO软件模拟时，在保证上拉电阻数值符合整机要求的前提下，一定要保证该两个IO上电默认均为输入（或高阻）或者输出高电平，切不可默认为输出低电平。IO默认为输入时，可以通过外部上拉电阻将I2C信号线拉至高电平。

总结

工程师在进行I2C软件模拟测试的过程中，通过合理设置上拉电阻阻值的方法，可以对系统稳定性有较大的帮助，同时这一做法也不会干扰输出数据的准确性。