การคำนวณตัวต้านทาน I2C pullup

ฉันกำลังพยายามขับจอแสดงผล LCD I2C นี้ด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์ATxmega16A4U

อุปกรณ์ทั้งสองจะแสดงรายการเพื่อทำงานกับความถี่สัญญาณนาฬิกา I2C สูงถึง 400 kHz อุปกรณ์สองชิ้นเป็นอุปกรณ์เดียวในบัส I2C

อย่างไรก็ตามการคำนวณหาขอบเขตตัวต้านทานแบบดึงขึ้นให้ค่าที่ค่อนข้างแปลก

การคำนวณค่าตัวต้านทานการดึงต่ำสุดของ I2C:

$$\begin{equation} R_{min} = \frac{Vcc - 0.4}{3mA} = 966.7 \Omega \end{equation}$$

ดูที่เอกสารข้อมูลทางเทคนิคของ uC ในหน้า 92 แสดงรายการค่าความจุขาเข้าสูงสุดของ 10pF

อย่างไรก็ตามสำหรับ LCD มันมีหน้า 8 สิ่งที่เรียกว่าCapacitive load represent by each bus lineป้ายชื่อเป็น Cb และแสดงไว้ที่ค่าสูงสุด 400pF ฉันสมมติว่าฉันควรจะเพิ่มค่านี้ลงใน 10pF uC input capacitance แต่ดูเหมือนว่าจะสูงมากและการคำนวณนั้นไม่มีประโยชน์

ตัวอย่างเช่นเมื่อฉันลองคำนวณค่าตัวต้านทานการดึงสูงสุดสำหรับนาฬิกา 400kHz:

$$\begin{equation} R_{max} = \frac{300ns}{10pF + 400pF} = 731.7 \Omega \end{equation}$$

ฉันตีความแผ่นข้อมูล LCD ผิดหรือไม่ เห็นได้ชัดว่าค่าตัวต้านทานการดึงสูงสุดที่อนุญาตไม่สามารถมีค่าน้อยกว่าค่าที่อนุญาตขั้นต่ำ

เช่นกันถ้าฉันถือว่าความจุสุทธิบัสสูงสุดที่ 400pF ฉันจะได้รับ:

$$\begin{equation} R_{max} = \frac{300ns}{400pF} = 750 \Omega \end{equation}$$

ยังอยู่ภายใต้ค่าสูงสุดที่อนุญาต

มีการพิมพ์ผิดในแผ่นข้อมูล Atmel เวลาเพิ่มขึ้นสำหรับกรณี 100kHz ควรเป็น 1,000ns ไม่ใช่ 100ns (ไม่จำเป็นต้องต่ำกว่า 400kHz กรณี 300ns) จากนั้นคุณจะได้รับ:

$\dfrac{1us}{400pF} = 2.5k\Omega$

แผ่นข้อมูล LCD (เกือบจะแน่นอน) หมายถึงความจุบัสสูงสุดไม่ใช่ความจุที่เพิ่มเข้ากับบัส มันอาจจะเพิ่มประมาณ 10pF คุณสามารถตรวจสอบด้วยเครื่องวัด LCR ​​หรือเพียงแค่ตั้งค่าด้วยตัวต้านทาน 2k และดูเวลาที่เพิ่มขึ้น

อุปกรณ์จำนวนมากไม่ปฏิบัติตามข้อกำหนด 400kHz อย่างเป็นทางการดังนั้นจึงควรอ้างถึงสิ่งเหล่านี้เพื่อทำความเข้าใจเงื่อนไขที่ 400kHz สามารถทำงานได้ (ความจุบัส, การดึง / แหล่งกระแส / ฯลฯ ) ดูส่วนที่ 6 เป็นต้นไป (ดูตัวอย่าง หมายเหตุ 4 ใน pg.47:

[4] เพื่อขับโหลดบัสเต็มความเร็ว 400 kHz ต้องใช้ IOL 6 mA ที่ 0.6 V VOL ชิ้นส่วนที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดนี้ยังสามารถใช้งานได้ แต่ไม่ทำงานที่ 400 kHz และ 400 pF)

นอกจากนี้ตารางเหล่านี้มีประโยชน์มากและดูเหมือนจะเห็นด้วยกับการคำนวณของคุณ:

การคำนวณของคุณสมเหตุสมผล มีการคำนวณที่คล้ายกันในนี้คือทราบ app TI (มาตรา 4.1) แจ้งให้ทราบว่าพวกเขาใช้วี_ซีซี = 1.8V สำหรับการคำนวณRนาที

เป็นไปได้ว่าC _bเป็นความจุบัสสูงสุดที่จอแอลซีดีสามารถใช้งานได้และไม่ใช่ความจุที่ LCD เพิ่มเข้ากับบัส คุณสามารถทดสอบความจุของอินพุตI ² C ได้โดยการวัดค่าคงที่ RC นั่นจะให้การตรวจสุขภาพจิตตามลำดับ