[发明专利]一种提高I2C通信性能的系统及方法

说明书

本发明公开了一种提高I2C通信性能的系统及方法，涉及微电子通信控制技术领域，解决了现有技术中I2C通信存在的无法动态改善滤波性能的技术问题。本发明包括依次连接的I2C输入输出端口、滤波模块、移位寄存器、存取存储器以及MCU，滤波模块的滤波时钟周期数为n，其计算公式为：。其中，为采样时钟频率，为I2C时钟频率。本发明还提供了一种提高I2C通信性能的方法。本发明提升了I2C通信的抗干扰性能，减少了MCU的中断个数，提升了中断的处理效率，进而提高了I2C通信性能。

技术领域

本发明涉及微电子通信控制技术领域，尤其涉及一种提高I2C通信性能的系统及方法。

背景技术

I2C总线（Inter-Integrated Circuit）即集成电路总线，是PHILIPS公司80年代设计出来的一种简单、双向、二线制、同步串行总线。I2C总线是一个多向控制总线，多个器件（从机）可以同时挂载到一个主机控制的一条总线上，每个连接在总线上的设备都是通过唯一的地址和其他器件通信。随着第三次工业革命，人类已经逐步进入数字化新时代。在消费类电子产品、电信和工业类电子产品上，I2C被广泛应用于微电子通信控制领域。例如，可以通过I2C总线控制模数/数模转换器（AD/DA Converters）、LED控制器（LED controllers）、DIP开关（DIP switches）等，具有引脚个数少、容易实现等优势。

在传统I2C slave（I2C从机）系统中，I2C数据缓冲器一般为1byte数据。因此频繁上报中断给MCU，并且一次处理数据为1byte。图1是传统I2C slave系统实现框图。SDA为双向数据线，本系统分为输入数据线sdai（sda input） 和输出数据线sdao(sda output)。scl为I2C时钟，为本系统的输入。经过窄带滤波器（spike filter）同步、去抖动处理之后，产生内部信号；I2C一帧数据开始标志信号i2c_start，结束标志信号i2c_stop， I2C master的读写信号i2c_read以及数据线bit_data等。当I2C slave系统接收数据的时候，数据经过rx_shifter进行移位处理，将得到的数据暂存到rx_buffer中。通过rx_flag通知MCU取数据。传统系统中数据缓冲器一般为1byte。当I2C slave系统发送数据的时候，通过tx_flag通知MCU把要发送的数据准备好。要发送的数据暂存在tx_buffer中。再经过tx_shifter 移位寄存器发送到sdao。

然而，上述系统的主要缺点为：传统I2C slave系统中，滤波时钟周期数（spikefilter number）的值是固定的，即滤波性能是固定的，I2C频率改变时，无法动态改善滤波性能。而不同的集成电路IC（integrated circuit）系统中，需调整滤波时钟周期数，窄带滤波器需要进行相应更改。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高I2C通信性能的系统及方法，以解决现有技术中存在的I2C频率改变时，无法动态改善滤波性能的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种提高I2C通信性能的系统，包括依次连接的I2C输入输出端口、滤波模块、移位寄存器、存取存储器以及MCU；所述滤波模块的滤波时钟周期数为n，其计算公式为：

n=f_clk/（2×f_scl）-1；

其中，f_clk为采样时钟频率，f_scl为I2C时钟频率。

优选的，所述存取存储器与所述MCU双向连接。

优选地，所述存取存储器为FIFO存储器或RAM存储器。