IIC的上拉电阻选多大合适，影响IIC通讯速率有哪些？

时间： 2024-11-22 来源：兴威帆公众号

代理服务

技术支持

现货查询

批量订货

IIC通讯可以挂载很多个从设备，由于IIC端口为开漏模式，所以在使用IIC时需要在总线上使用上拉电阻给总线提供高电平。如下图是兴威帆的SD3078 RTC的最小电路，在SDA和SCL上分别使用R1、R2电阻连接到VDD，这两个电阻就是IIC总线的上拉电阻。

R1、R2电阻阻值与IIC总线设备的挂载数量和通讯速率相关，很多工程师使用IIC通讯时，不知道怎么选择上拉电阻的阻值。上拉电阻的主要作用就是给IIC总线提供高电平，由于引脚和PCB导线的寄生电容的影响，其阻值的大小直接影响上升沿的速率，如下图片计算的PCB过孔和导线的寄生电容。

图一：PCB过孔的寄生电容

如图一，使用FR-4板材1.6mm板厚的PCB，当过孔20mil 过孔盘30mil 每个过孔会有1.2pf的寄生电容。

图二：导线的寄生电容

如图二，使用FR-4板材1.6mm板厚的PCB，当线宽15mil时，寄生电容是0.3pf/in。芯片的引脚电容一般为3pf~5pf。

因此,根据以上参数我们可以简单计算一下总线联通的寄生电容。一般来说总线SCL的寄生电容和SDA的寄生电容相等，所以以SDA引脚为例进行计算。

假设，SDA导线上有两个过孔，导线长度50mm≈2in，SDA导线上有一个主机（MCU）和一个从机（RTC）组成，引脚电容5pf。可得到SDA线上的总的寄生电容：

Csda=C过孔*2+C导线*2+C引脚*2

Csda=1.2pf*2+0.3pf*2+5pf*2=13pf

根据以上计算的引脚的寄生电容值，如果SDA使用10K上拉电阻，根据公式：Output（%）=100*（1-e^-t/R*C）

仿真计算如图三，从0V上升到0.7VDD用时156.5ns（CMOS电路在大于0.7VDD认为是高电平，小于0.3VDD认为是低电平）。由于SDA是开漏模式低电平的驱动能力很强，下降沿时间一般几个ns，为了方便计算可选3.5ns。

图三：不同上拉电阻0.7VDD计算上升沿时间

图四：不同上拉电阻0.9VDD计算上升沿时间

根据以上数据可计算得出使用10K上拉电阻时达到0.7VDD的最大SDA通讯频率F=1/160ns=6.25MHz。达到0.9VDD的最大SDA通讯频率F=1/299.3ns=3.3MHz。

在实际电路中由于布线、过孔、焊接松香残留、三防漆等影响，实际的通讯远达不到6.25Mhz的频率。

以上数据的计算是为了让工程师了解，影响通讯速率的参数，方便在以后的使用中知道通过调整哪些参数来调整通讯的波形。但是由于标准IIC的通讯标准通讯速率只有100KHz，快速模式400KHz。因此针对兴威帆的RTC在IIC只使用一个从设备的时候使用10K的上拉电阻是没有问题的。

用户在使用兴威帆RTC的IIC总线时，关于上拉电阻的选择一般推荐如下：

总结

IIC的通讯是通过沿的翻转进行数据读写的，上升沿的上升时间是影响通讯速率快慢的根本原因。通过调整上拉电阻的阻值或改变通讯线之间的寄生电容可以改变上升沿时间，从而影响通讯速率的大小。上拉电阻的值一定的情况下，可以通过优化PCB布线减少寄生电容，比如：减少过孔数据、缩短导线长度、减少PCB厚度、减少导线宽度等等。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由Vicky转载自兴威帆公众号，原文标题为:经验分享|IIC的上拉电阻选多大合适，影响IIC通讯速率有哪些？，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。

全部评论（0）

暂无评论

一文解析时钟芯片的重要参数——PPM

本文中兴威帆来给大家解析时钟芯片的重要参数——PPM。PPM（Part per Million)，译意为百万分之（几），是用来衡量时钟芯片精度的重要单位，大家在选型时钟芯片的时候需要重点关注的参数，对于时钟芯片来说，1ppm指的是芯片在一百万秒的周期内误差不超过±1S。

2024-06-06 - 技术探讨代理服务技术支持现货查询批量订货

【技术】采用DTCXO技术RTC模块，如何实现9秒/月误差？

EPSON RTC模块中DTCXO技术采用负载电容调整法进行温度补偿，大大减小时钟误差。

2019-07-16 - 技术探讨代理服务技术支持现货查询批量订货

研讨会2024时钟及晶振新技术研讨会

12月19日在线直播，带来超高精度恒温晶振、超低功耗时钟发生器、车规认证RTC、低抖动高频差分晶振、低功耗实时时钟模块等最前沿的新技术新产品

2024-10-25 - 活动

经验分享 | RTC时间测试校准的方法

很多使用RTC芯片的工程师在对比走时是否准确的时候，一般会选用电脑或者手机时间作为基准。这样校准会进入一个误区，使本来走时精准的RTC被判定为精度偏差大。本文介绍RTC走时校准方法的介绍和注意事项。

2024-07-23 - 设计经验代理服务技术支持现货查询批量订货

兴威帆提供内置晶振、超小封装、宽温补偿的高精度时钟IC SD3077，功耗典型值0.8μA

兴威帆SD3078是一种具有标准IIC接口的实时时钟芯片，CPU可使用该接口通过7位地址寻址来读写片内122字节寄存器的数据。SD3078内置晶振及数字温度补偿，用户可以不用顾虑因外接晶振、谐振电容等所带来的元件匹配误差问题、晶振温度特性问题及可靠性问题，实现在常温及宽温范围内不需用户干预、全自动、高可靠计时功能。

2024-10-28 - 产品代理服务技术支持现货查询批量订货

描述- 兴威帆具有经验丰富的开发工程师和应用工程师,二十多年来一直致力于公司自主知识产权RTC 芯片及模块产品的研发和技术支持,已开发出多款成熟的产品并大量生产、销售及出口。公司采用自主专利正向设计的主导产品实时时钟芯片出货量数以亿计,主要应用于对可靠性要求较高的产品上,如汽车类、安防类、家电类、水电气三表、工业类产品等等。兴威帆的高精度实时时钟芯片产品申请了多项发明专利,打破了国外产品长期以来的垄断地位,并且部分产品性能参数优于外方,为国家半导体供应链的安全做出了应有的贡献;公司的自主IC已获国家知识产权局多项布图登记证书。

型号- DS1302,SD2501A,SD2523API,SD2501B,SD2501C,SD2078,SD2501D,RX-8025T,SD2202A,SD2202B,DS1307,8010,SD8573,SD2400EP,SD2203AP,SD2204FLP,SD8578,SD2202F,SD2202C,SD2202D,SD2077,SD2501F,SD2401ELP,SD5016A,SD2505,SD2506,SD2507,SD2508,SD2505API,SD2069,SD2068,SD8208,SD8568,SD2500,SD25XX,SD2200EP,SD2503,SD2200系列,SD2501ELP,SD8563,SD8200,SD2400系列,SD2201ELP,SD3031,SD2505AP,SD8564,SD8565,SD8840,SD5178,RX-8130,RX-8010,SD2059,SD2058,SD2506API,SD3025,SD2401EP,8025T,SD2405ALPI,SD8830,VT-200,SD2500系列,SD2203,SD2200,SD22XX,SD2503API,SD8825,SD2402EP,SD2201EP,SD3010,SD2400ELP,SD8939,SD2500EP,PCA2129,SD2431,SD2522API-G,SD2400B,SD2400A,SD8931,SD8810,SD8XXX,SD8938,SD2202ELP,SD2400F,RX-8900,SD2400E,PCF8563,SD2500ELP,SD2400D,SD30XX,SD2400C,SD2522系列,SD2400L,DS1340,DS1339,SD2522API,SD2401C,SD2401B,SD2401A,SD8800,SD2202EP,SD5XXX,SD8804,RA4000,SD2401F,SD3077,SD3078,SD2507AP,SD2401D,S-35390,SD2402ELP,SD2503AP,PCF85063,SD2501EP,DS3231,SD2401L,SD3068,SD2402D,SD2402C,SD2402B,SD2402A,SD3900,SD8198,M41T00,SD2200F,SD2403API,SD2200C,SD2200D,SD2402F,SD2200A,SD2200B,SD2010,SD8190,RA-8804,SD2200ELP,SD8908,SD2404,SD2403,SD2402,SD2401,SD2523API-G,SD2400,SD2500A,SD2500B,SD2500C,SD3178,SD2522APIW-G,SD2201A,SD2520,SD24XX,SD6200A,SD2522,MS621,SD2523,SD8902,SD2405,SD2431API,SD2201F,SD2404FLPI,SD2201D,SD8589,SD2201B,SD2201C,SD2500D,SD20XX,DS3010,SD2500F,BQ32000

2023/9/20 - 兴威帆 - 选型指南代理服务技术支持现货查询批量订货

国内首家！兴威帆时钟芯片再次以高标准一次性通过AEC-Q100认证

兴威帆时钟芯片SD3900、SD8800、SD8840再次以高标准一次性通过AEC-Q100认证。此次认证通过，既是对兴威帆时钟芯片高可靠性和高稳定性的证明，也同时展现了兴威帆在时钟芯片领域中领先的设计实力和成熟的生产能力。

2024-10-11 - 原厂动态代理服务技术支持现货查询批量订货

怎么从软件上判断 RTC 是否掉电了？

读 0FH 寄存器，判断该寄存器的最低位（RTCF）是否为 1，若为 1 表明 RTC 掉电。

2024-10-26 - 技术问答代理服务技术支持现货查询批量订货

经验分享：RTC外置的晶振各种参数及测试计算方法

有时候我们需要借助晶振的各个参数分析晶振的特性，一般可以通过软件工具进行测量得到这些参数数据，事实上这种软件工具需要比较昂贵的硬件扩展板卡来做支撑。本文中兴威帆给出一种通过比较快速廉价的测试计算方法来得到晶振的相关参数。

2024-06-01 - 设计经验代理服务技术支持现货查询批量订货

经验分享 | 兴威帆RTC芯片SD3068高级应用技巧介绍

本文分享了兴威帆SD3068芯片的三个高级应用技巧。

2024-08-06 - 设计经验代理服务技术支持现货查询批量订货

为什么可以读到 RTC 的时间，而不能写时间？

RTC 内置有三个保护软锁（WRTC1~WRTC3），需要把这三个锁位置 1 后才可以对寄存器进行写操作。置 1 解锁的顺序为：WRTC1->WRTC2、WRTC3；当写寄存器操作完成后，把这三个锁位置 0 对寄存器数据进行保护。置 0 上锁的顺序为 WRTC2、WRTC3-> WRTC1。

2024-10-26 - 技术问答代理服务技术支持现货查询批量订货

兴威帆（WAVE）成立于2000年，是RTC芯片设计和模块生产的原厂、国家高新技术企业、深圳半导体协会会员单位。公司采用自主专利正向设计的RTC产品，实时时钟RTC芯片出货量数以亿计，并通过车规认证和IATF16949汽车质量管理体系认证。

实时时钟芯片实时时钟模块单片机外围器件单片机仪器仪表 GPS同步时钟卫星同步网络时间服务器卫星校时时钟模块高精度频率计

代理服务线上商城技术资料

【视频】兴威帆高可靠性、具有1pps卫星同步功能，全球超小封装RTC芯片

描述- SD8565是一种具有标准IIC接口的实时时钟芯片，CPU可使用该接口通过四位地址寻址来读写片内16字节寄存器的数据（包括时间寄存器、报警寄存器、控制寄存器等）；内置单路定时/报警中断输出,报警中断时间最长可设置为一个月；具有独立的频率脉冲输出脚。

型号- SD8540,SD25,SD24,SD8565,SD30,SD20,SD8804,SD80

兴威帆 - 商品及供应商介绍代理服务技术支持现货查询批量订货

RTC 出厂时 TEST 脚的电压是多少？

SD2401：1.75V≥Vtest≥1.18V。SD2400、SD2404：1.75V≥Vtest≥1.20V。SD2405：3.0V≥Vtest≥2.30V

2024-10-26 - 技术问答代理服务技术支持现货查询批量订货

威帆电子（WAVE）实时时钟IC(RTC)/显示驱动器/电源管理IC/充电电池/仪器仪表/晶振选型指南

目录- 公司简介实时时钟显示驱动器电源管理IC 充电电池晶振仪器仪表 SD系列时钟芯片

型号- SD2501A,SD2523API,S-812C46AUA-C3A-T2,SD2501B,SD2501C,SD2078,SD2501D,S-812C45AMC-C2Z-T2,S-812C51BMC-C5F-T2,S-812C24AY-X,SD2405-16,S-812C20AUA-C2A-T2,S-812C59AY-X,S-812C28AMC-C2I-T2,S-812C50AUA-C3E-T2,SD2400EP,S-812C32AMC-C2M-T2,SD2203AP,S-812C21BMC-C4B-T2,S-812C46AMC-C3A-T2,SD2077,S-812C45AUA-C2Z-T2,SD2501F,S-812C47BMC-C5B-T2,SD2401ELP,S-812C60AY-X,S-812C29AUA-C2J-T2,S-812C59AUA-C3N-T2,S-812C34BMC-C4O-T2,S-812C59BMC-C5N-T2,S-812C59AMC-C3N-T2,SD2505API,S-812C20AMC-C2A-T2,SD2069,SD2068,S-812C33BMC-C4N-T2,S-812C32AUA-C2M-T2,S-812C58AMC-C3M-T2,S-812C20BMC-C4A-T2,SD2500,S-812C33AUA-C2N-T2,S-812C44AY-X,SD2201ELP,SD3031,S-812C51AUA-C3F-T2,S-812C28AY-X,S-812C32AY-X,SK22XX,SD0432,S-812C48BMC-C5C-T2,SD2058,SD2506API,SD2404-24,S-812C27AMC-C2H-T2,S-812C47AUA-C3B-T2,S-812C55AY-X,S-812C58AUA-C3M-T2,SD2401EP,S-812C21AY-X,SD2400 系列,S-812C57AMC-C3L-T2,S-812C32BMC-C4M-T2,S-812C44AUA-C2Y-T2,S-812C46BMC-C5A-T2,S-812C47AY-X,SD2400AP,SD2402EP,S-812C50AMC-C3E-T2,S-812C,S-812C40AY-X,S-812C51AMC-C3F-T2,S-812C29AMC-C2J-T2,S-812C 系列,SD2400ELP,S-812C36AY-X,S-812C45BMC-C4Z-T2,S-812C53BMC-C5H-T2,S-812C25AY-X,SD2431,SD2522API-G,SD2400B,SD2400A,S-812C30AMC-C2K-T2,S-812C27BMC-C4H-T2,S-812C52AMC-C3G-T2,S-812C48AUA-C3C-T2,S-812C60AMC-C3O-T2,S-812C56AMC-C3K-T2,SD2202ELP,SD2400F,SD2500ELP,SD2400D,SD30XX,SD2400C,S-812C51AY-X,S-812C43AUA-C2X-T2,S-812C23BMC-C4D-T2,3-812C43AMC-G2X-T2,S-812C35AMC-C2P-T2,S-812C58BMC-C5M-T2,SD2401C,S-812C57BMC-C5L-T2,SD2401B,SD2401A,S-812C57AUA-C3L-T2,SD2202EP,SD2403-8,S-812C31AY-X,S-812C56AUA-C3K-T2,S-812C45AY-X,S-812C38AMC-C2S-T2,S-812C52AUA-C3G-T2,SD2401F,SD3077,SD3078,SD2401D,S-812C50BUC-C5E-T2,SD2402ELP,S-812C39AMC-C2T-T2,S-812C53AUA-C3H-T2,S-812C24BMC-C4E-T2,S-812C20AY-X,S-812C52BMC-C5G-T2,SD2522 系列,S-812C21AUA-C2B-T2,SD3068,SD2402D,S-812C26BMC-C4G-T2,S-812C29AY-X,SD2402C,SD2402B,SD2402A,S-812C50BMC-C5E-T2,S-812C46AY-X,S-812C56AY-X,S-812C56BMC-C5K-T2,SD2403API,SD2402F,S-812C39AY-X,S-812C22BMC-C4C-T2,S-812C31AMC-C2L-T2,S-812C54BMC-C5I-T2,S-812C30AY-X,S-812C28AUA-C2I-T2,S-812C33AMC-C2N-T2,S-812C27AUA-C2H-T2,SD2402,SD2401,SD2523API-G,SD2400,SD2500A,SD2500B,S-812C52AY-X,SD2500C,SD3178,S-812C35AY-X,S-812C25AUA-C2F-T2,SD2522,S-812C26AUA-C2G-T2,SD2431API,S-812C24AUA-C2E-T2,SD2404FLPI,S-812C28BMC-C4I-T2,SD20XX,SD2500D,SD2500 系列,SD2500F,S-812C22AUA-C2C-T2,S-812C29BMC-C4J-T2,S-812C41AY-X,S-812C23AUA-C2D-T2,S812,S-812C37AUA-C2R-T2,S-812C50AY-X,S-812C54AMC-C3I-T2,S-812C25BMC-C4F-T2,SD2202A,S-812C42AY-X,SD2202B,SD7128,S-812C41AUA-C2V-T2,S-812C42BMC-C4W-T2,SD2204FLP,SD2202F,SD2202C,S-812C55BMC-C5J-T2,SD2202D,S-812C26AY-X,S-812C34AMC-C20-T2,S-812C24AMC-C2E-T2,S-812C41AMC-C2V-T2,S-812C34AY-X,SD5016A,S-812C57AY-X,S-812C55AUA-C3J-T2,S-812C54AUA-C3I-T2,SD25XX,S-812C36AMC-C2Q-T2,SD2200EP,SD2501ELP,S-812C37BMC-C4R-T2,S-812C37AMC-C2R-T2,S-812C34AUA-C20-T2,S-812C38BMC-C4S-T2,S-812C38AY-X,S-812C53AMC-C3H-T2,SD7218A,S-812C40AUA-C2U-T2,S-812C42AUA-C2W-T2,SD3302,S-812C43BMC-C4X-T2,S-812C41BMC-C4V-T2,SD2405ALPI,S-812C23AMC-C2D-T2,S-812C49AUA-C3D-T2,VT-200,S-812C30BMC-C4K-T2,S-812C25AMC-C2F-T2,S-812C55AMC-C3J-T2,SD2200,SD2503API,SD7218,SD2201EP,S-812C53AY-X,S-812C23AY-X,S-812C49AY-X,S-812C44BMC-C4Y-T2,S-812C33AY-X,SD2500EP,S-812C26AMC-C2G-T2,SD0418,S-812C39AUA-C2T-T2,S-812C49BMC-C5D-T2,S-812C31BMC-C4L-T2,S-812C22AMC-C2C-T2,S-812C35AUA-C2P-T2,S-812C40BMC-C4U-T2,S-812C48AMC-C3C-T2,S-812C43AY-X,S-812C31AUA-C2L-T2,SD2522API,S-812C27AY-X,S-812C41AUA-C2 V-T2,S-812C21AMC-C2B-T2,3-812C42AMC-C2W-T2,S-812C35BMC-C4P-T2,SD2507AP,S-812C36BMC-C4Q-T2,SD2501EP,S-812C58AY-X,S-812C30AUA-C2K-T2,S-812C49AMC-C3D-T2,S-812C38AUA-C2S-T2,S-812C39BMC-C4T-T2,S-812C33BUC-C4N-T2,S-812C44AMC-C2Y-T2,SD2200F,SD2200C,SD2200D,SD2200A,SD2200B,S-812C42AMC-C2W-T2,SD2010,S-812C40AMC-C2U-T2,S-812C36AUA-C2Q-T2,SD2200ELP,S-812C47AMC-C3B-T2,S-812C22AY-X,SD2400API,SD2201A,S-812C48AY-X,SD6200A,SD24XX,MS621,SD2201F,SD2201D,S-812C37AY-X,SD2201B,SD2201C,SD2200 系列,S-812C54AY-X,S-812C60AUA-C3O-T2

2021/10/14 - 兴威帆 - 选型指南代理服务技术支持现货查询批量订货