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2019年04月02日 | 计算模拟I2C的传输速率
2019-04-02 来源：eefocus
在编写I2C器件的驱动时，经常会看到手册中提及该器件的最高传输速率，如：
而在配置寄存器实现I2C中也是需要配置I2C的传输速率，如：
但模拟I2C的速率该如何计算？
首先一般I2C速率的单位是kbit/s，I2C传输速率的定义：每秒传输的比特位数。
先把代码贴出来（这里的代码在之前的日志中贴出来过）：
#define I2C_DELAY() I2CSysCtlDelay(30) //! /* * @brief SysCtlDelay * @param ulCount 延时值，必须大于0 * @retval (3/(120M))s = 40MHz */ void I2CSysCtlDelay(unsigned long ulCount) { __asm(" subs r0, #1\n" " bne.n I2CSysCtlDelay\n" " bx lr"); } /*! * @brief I2C1起始信号 * @param none * @return none * @note 数据:D 时钟:C 高:H 低:L 输出:O 输入:I 延时:_ * @note DOCO_DHCH_DL__CL */ void I2C1_Start(void) { I2C1_SDA_OUT(); I2C1_SCL_OUT(); I2C_DELAY(); I2C1_SDA_H(); I2C1_SCL_H(); I2C_DELAY(); I2C1_SDA_L(); I2C_DELAY(); I2C_DELAY(); I2C1_SCL_L(); } /*! * @brief I2C1结束信号 * @param none * @return none * @note 数据:D 时钟:C 高:H 低:L 输出:O 输入:I 延时:_ * @note DOCO_DLCL_CH___DH__ */ void I2C1_Stop(void) { I2C1_SDA_OUT(); I2C1_SCL_OUT(); I2C1_SDA_L(); I2C1_SCL_L(); I2C_DELAY(); I2C1_SCL_H(); I2C_DELAY(); I2C_DELAY(); I2C_DELAY(); I2C1_SDA_H(); I2C_DELAY(); I2C_DELAY(); } /*! * @brief 主机向I2C1总线发送一个字节 * @param data:数据 * @return 0:失败 1:成功 * @note 数据:D 时钟:C 高:H 低:L 输出:O 输入:I 延时:_ 读取:R * @note (_DH/L_CH__CL)*8_DHDI_CH_DR_CL_DO */ uint8 I2C1_Send_byte(uint8 data) { uint8 k; for(k=0;k<8;k++){//!<发送8bit数据 I2C_DELAY(); if(data&0x80){ I2C1_SDA_H(); }else{ I2C1_SDA_L(); } data=data<<1; I2C_DELAY(); I2C1_SCL_H(); I2C_DELAY(); I2C_DELAY(); I2C1_SCL_L(); } I2C_DELAY();//!<延时读取ACK响应 I2C1_SDA_H(); I2C1_SDA_IN();//!<设为输入 I2C_DELAY(); I2C1_SCL_H(); I2C_DELAY(); k=I2C1_SDA_READ();//读取ACK/NACK I2C_DELAY(); I2C1_SCL_L(); I2C_DELAY(); I2C1_SDA_OUT(); if(k){ ////NACK响应 return 0; } return 1; } 我们计算的方法是：首先计算模拟I2C发送一个字节所需要多长时间，之后除以8，以算出发送一位需要多长时间。 由于寄存器操作的时间可忽略不计，故主要计算其中的延时时间。 在开始信号 start()中，含有 4个delay,设1个delay占用的时间为n(之后再计算)，则一个start()占用4n。 在停止信号stop()中，含有 6个delay，则一个stop()占用6n。 发送一个字节中有 8* 4n+5n，占用37n。 一般最简单的I2C时序是，开始->发送一个字节->结束，故发送一个字节的总时间为47n. 然后准备计算n，一个delay函数执行一次需要三个时钟周期，当前使用的时钟为120M，故执行一个delay占用[1/(40M)]s， 所以 I2CSysCtlDelay(30)所占用3/4 us. 综上，发送一个字节所需要 35.25us=141/4 us,1bit需要141/32 us，所以I2C的发送速率为32/141 Mbit/s≈227kbit/s 同理可以算出接收速率，然后选一个较小值，就可以当做当前模拟I2C的速率，注意这里的值也是大致的值，做参考。 另外若不清楚当前使用的时钟是否确为120M，可以使用以下简单暴力的方法哦： 在main函数中，采用点灯计时: while(1) { I2CSysCtlDelay(1000*10000); LED_ON(); I2CSysCtlDelay(1000*10000); LED_OFF(); } 通过计时，LED灯亮灭十下约为5s。 故函数执行一次，所用的时间为5/10/(1000*10000*2) = 1/(40M) s 所以时钟周期为 1/(40M)/3 = 1/(120M)s，所以时钟频率为120M
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