I2C總線通信技術在球形機器人雙DSP控制系統中的應用
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筆者在研究過程中曾仔細分析過雙DSP架構的硬件結構，發現C6000與C2000硬連接的接口方式可以多種多樣，如串口(UART)連接、USB連接、以太網(Ethernet)連接、HPI并行連接、I2C總線連接等。這些方式各有優缺點和各自的適應場合，須考慮自身功能和外部環境的需求來合理選擇。表1給出了上述幾種信號傳輸接口的各自性能比較。
從表1中可以看出，I2C為片內總線接口，其接口連接簡單可靠，非常適合于短距離高效通信。注意到DM6437和F28015片上都擁有I2C模塊，且將雙DSP做在同一塊PCB板上可以大大減小控制板卡的尺寸，降低電磁干擾，提高整個系統的可靠性。采用這樣的硬件設計思路后，片內總線就應該成為首選的通信方式了。而I2C通信是一種很簡捷高效的片內總線，其不占用芯片額外資源，除了通信可靠性高外，該接口的硬件設計難度也較小，因此，新型球形機器人控制系統最終確定I2C接口為雙DSP的通信接口方式。
球形機器人控制系統的接口設計
I2C總線介紹
I2C總線(Inter IC Bus)是一種用于IC器件之間連接的二進制總線。它通過SDA(串行數據線)及SCI(并行時鐘線)兩根線，在連到總線上的器件之間傳送數據。它根據地址識別每個支持I2C接口的器件。
I2C總線的基本結構
采用I2C總線標準的I2C器件，其內部不僅有I2C接口電路，而且實現了將內部各單元按功能劃分為若干相對應獨立的模塊，通過軟件尋址實現片選，減少了器件片選線的連接。CPU不僅能通過指令將某個功能單元掛靠和摘離總線，還可對單元的工作狀況進行檢測，從而實現對硬件系統簡單和靈活的擴展和控制。I2C接口電路結構如圖2所示。
I2C總線上的時鐘信號
在I2C總線上傳送信息時的時鐘同步信號是由掛接在SCL時鐘線上的所有器件的連接“與”完成的。SCL線上由高電平到低電平的跳變將影響到這些器件，一旦某個器件的時鐘信號下跳為低電平，將使SCL線上一直保持低電平，使SCL線上的所有器件開始低電平期。此時，低電平周期短的器件的時鐘由低至高的跳變并不能影響SCL線的狀態，于是這些器件將進入高電平等待的狀態。
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