四通道I2C多路復(fù)用器提供了地址擴(kuò)展、總線緩沖和故障管理(06-100)

　　引言

　　隨著數(shù)據(jù)處理、海量存儲(chǔ)和通信系統(tǒng)的發(fā)展，用于傳送諸如溫度、扇速、系統(tǒng)電壓和關(guān)鍵產(chǎn)品數(shù)據(jù)(VPD，例如：電路板標(biāo)識(shí))等信息的子系統(tǒng)尺寸和復(fù)雜程度成比例地增長(zhǎng)。在這些信息的傳送中，最常用的就是兩線式串行總線，比如：I2C或SMBus。

　　在這些系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中會(huì)出現(xiàn)若干實(shí)際問(wèn)題，特別在系統(tǒng)規(guī)模日益擴(kuò)大的情況下更是如此。首先，諸如小型可插拔式光學(xué)模塊(SFP)等眾多設(shè)備都具有硬連線I2C地址，故由于地址沖突的原因而無(wú)法使用多個(gè)這樣的設(shè)備。其次，由于設(shè)備種類(lèi)的增加以及有越來(lái)越多的I/O板卡需要在系統(tǒng)上進(jìn)行熱插拔，因此，I2C設(shè)備產(chǎn)生混亂并把總線保持于低電平的可能性有所增加。第三，隨著等效總線電容的增加，總線定時(shí)規(guī)格的滿足變得困難起來(lái)。除了這些大的系統(tǒng)問(wèn)題之外，在安裝一個(gè)新的I/O板卡時(shí)進(jìn)行功率循環(huán)并不是任何規(guī)格的不間斷電源都擁有的功能選項(xiàng)。

　　具有總線緩沖器的LTC4306四通道兩線式總線多路復(fù)用器/開(kāi)關(guān)解決了所有這些問(wèn)題。上行兩線式總線(SDAIN、SCLIN)上的一個(gè)主控器可通過(guò)LTC4306的總線緩沖器和多路復(fù)用器/開(kāi)關(guān)連接至下行總線的任何組合。因此，相同的設(shè)備地址可在多根下行總線上使用。緩沖器在上行和下行總線之間提供了容性隔離，從而為系統(tǒng)負(fù)載的分割創(chuàng)造了條件。上升時(shí)間加速器在克服電容局限性方面起到了進(jìn)一步的幫助作用。當(dāng)總線處于低電平的持續(xù)時(shí)間達(dá)到了設(shè)定的長(zhǎng)度時(shí)，阻塞低電平超時(shí)電路將使上行總線與下行總線斷接，從而把上行總線解放出來(lái)，以恢復(fù)通信。最后，LTC4306的任何兩線式總線引腳都可在一個(gè)帶電系統(tǒng)上進(jìn)行插拔操作，而不會(huì)對(duì)其造成損害。LTC4306可采用2.7V至5.5V的電源電壓。

　　一般操作

　　圖1示出了LTC4306的方框圖。UVLO比較器將阻止LTC4306接收命令，直到VCC電壓升至2.5V(典型值)以上為止。這將確保LTC4306在其擁有足夠的偏置電壓之前不會(huì)試圖運(yùn)行。當(dāng)ENABLE引腳被拉至1V以下時(shí)，LTC4306將被復(fù)位至其缺省的高阻抗?fàn)顟B(tài)，并且毫不理會(huì)在其兩線式總線上進(jìn)行的任何通信嘗試。當(dāng)ENABLE引腳被回拉至1.1V以上時(shí)，主控器可以恢復(fù)與LTC4306的通信。