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在寻找 I2C 模拟开关/多路复用器时、了解 I2C 标准的一些规格非常重要：
- 两线制开漏协议
- 电压电平：1.2V、1.8V、3.3V 和5V
- 频率：通常为~400kHz、但在独特情况下可高达5MHz
- 最大总线电容：标准和快速模式均为400pF，超快速模式则高达550pF
基于上述知识并牢记 I2C 是一种双线开漏协议、以下是模拟开关/多路复用器的4个关键规格、可帮助您为系统选择正确的器件：
- 模拟开关/多路复用器的配置。 如前所述、I2C 是一种两线制协议、因此需要一个双通道器件。 要在两个外设总线或两个控制器之间进行多路复用、应在控制器和外设之间放置一个2：1器件。 因此、需要一个2通道2：1器件。 您本身并不限于2个外设/控制器。 随着外设/控制器数量的增加、配置也会增加、但通道数将保持不变。 (即4个外设需要一个2通道4：1)。
- I2C 的电压电平可能为1.2V、1.8V、3.3V 或5V、因此选择一个能够支持系统中包含的 I2C 电平的器件非常重要。
- 模拟开关/多路复用器的导通电容。 I2C 标准规定标准和快速模式的最大总线电容为400pF、超快速模式的最大总线电容为550pF。 虽然这样可以留出一定的裕度、但最好仍然尝试尽可能减小多路复用器自身积累的电容。 模拟开关/多路复用器可向系统添加的电容空间大小会因使用情况而异、但在选择用于开关 I2C 信号的模拟开关/多路复用器时应考虑到这一点。
- 这里、带宽通常不会成为限制因素、但最好进行检查。 I2C 标准频率为100kHz、快速模式下为400kHz、高速模式下为3.4Mhz、超快速模式下为5MHz。 这些频率相对较低、TI 的所有模拟开关/多路复用器甚至能够支持最快的 I2C 信号。
下表推荐了可在数据信号路径上传递 I2C 信号的多路复用器。 这些器件通过 GPIO 进行控制。 有关通过 I2C 输入控制的器件、请参阅 I2C 开关和多路复用器。 下面并不是所有支持 I2C 信号的器件的详尽列表。 表底部提供的链接包含更多可用于 I2C 的器件。
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适用于1个控制器至2个外设总线或2个控制器至1个外设总线的 I2C 兼容开关 |
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| I2C 电压电平 |
电源电压电平 |
器件 | 功能 | 封装 | 封装尺寸(长 x 宽) |
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1.2V |
1.8V |
TS5A623157 |
过冲保护 |
VSSOP | 3毫米 x 3毫米 |
| 1.8V 3.3V 5V |
TS5A23159 | 断电保护 | UQFN | 1.8 mm x 1.4 mm | |
| VSSOP | 3.0毫米 x 3.0毫米 | ||||
| 1.8V 3.3V 5V |
通过汽车认证 |
VSSOP |
3.0毫米 x 3.0毫米 | ||
对于 需要连接/断开 I2C 总线而不进行多路复用的情况、TS5A23166等双通道1：1 便是一个支持这一需求的示例。
**有关 I2C 总线的更多信息，请参阅《了解 I2C 总线、I2C 总线上拉电阻计算》和《TI 高精度实验室–开关和多路复用器：如何为 I2C 应用选择正确的信号开关》