I2C : 3.3V 버스에서 레벨 시프 팅이없는 3.3V 및 5V 장치?

풀업이 3.3V 인 I2C 버스에서 5V 전원 장치를 사용하는 경우 실제로 레벨 시프터가 필요합니까? 내 이해에 따르면 장치는 라인 (SDA, SCL)을 낮게 (접지로) 끌어 당기지 않으며 버스로 공급 전압을 공급하지 않습니다. 따라서 모든 장치가 풀업 전압 (3.3V)을 논리적으로 높게 감지하는 한 레벨 시프터의 이유를 알지 못합니다. 5V를 공급 장치로 사용하는 장치의 경우에 해당합니다.

필자의 경우 입력이 마스터로서 5V 허용되지 않는 IC를 가지고 있으며 3.3V로 슬레이브에 전원을 공급할 수 있지만 5V를 사용하는 것이 회로에서 더 쉬우 며 슬레이브에 더 높은 (내부) 클럭 속도를 허용합니다.

$\mathrm{I^2C}$

"I2C 버스에 연결할 수있는 다양한 기술 장치 (CMOS, NMOS, 바이폴라)로 인해 논리 '0'(LOW) 및 '1'(HIGH)의 레벨은 고정되어 있지 않으며 입력 기준 레벨은 VDD의 30 % 및 70 %로 설정되며, VIL은 0.3VDD, VIH는 0.7VDD입니다 (그림 38, 타이밍 다이어그램 참조) 일부 레거시 장치 입력 레벨은 VIL = 1.5V로 고정되었습니다. VIH = 3.0V이지만 모든 새 장치에는이 30 % / 70 % 사양이 필요합니다. 전기 사양은 6 절을 참조하십시오. " (9 페이지)

$0.7 \times V_{DD}$

5V 시스템의 경우 :

$0.7 \times 5 V = 3.5 V$

$0.3 \times 5 V = 1.5 V$

$0.7 \times V_{DD}$

마일리지는 다를 수 있지만 가능한 한 항상 사양 내에있는 것이 가장 좋습니다 ...

Cees의 답변, 특히 "항상"및 "모든"이 잘못되었습니다. 마이크로 컨트롤러 I / O는 높은 수준의 경우 최소 0.6 Vdd가 필요할 수 있고 다른 수준은 최소 0.7 Vdd가 될 수 있으며 Madmanguruman과 마찬가지로 이것이 I2C의 표준임을 나타냅니다. 0.7Vdd는 5V 전원에서 3.5V이므로 3.3V는 이미 너무 낮습니다.

그러나 훨씬 더 나쁘다. 전압 레귤레이터는 공칭 출력 전압에 대해 종종 5 %의 허용 오차를 가지므로 최악의 경우 5V는 5.25V 일 수 있으며 0.7Vdd는 3.675V가됩니다. 높은 레벨의 최소 입력. 3.3V가 음의 5 % 허용 오차를 갖는 경우 3.3V는 3.135V가됩니다. 따라서 허용 오차를 고려하면 입력 전압이 너무 낮거나 15 %가 될 수 있습니다.

그래서,

따라서 모든 장치가 풀업 전압 (3.3V)을 논리적으로 높게 감지하는 한 레벨 시프터의 이유를 알지 못합니다. 5V를 공급 장치로 사용하는 장치의 경우에 해당합니다.

적시에 결론입니다. 항상 데이터 시트를 확인하고 계산하십시오.

다른 답변이 Jannis의 질문에 실제로 답변하지 않았다고 생각합니다. 그는 3.3V 버스 (아마도 3.3V MCU)에서 5V 장치 사용에 대해 물었습니다. SDA / SCL 핀이 언급했듯이 SDA / SCL 핀이 풀다운되므로 3.3V에 풀업을 연결하는 것이 좋습니다. MCU를 과전압으로부터 보호하기 위해 슬레이브와 마스터는 공통 접지 (Vss 핀 등전위)를 공유해야하지만, 어쨌든 이러한 상황이 발생했을 수 있습니다. 따라서 Jannis의 방법은 레벨 시프터없이 작동해야합니다.