I3C总线技术概述（一）

官方I3C协议规范技术文档中文版

在本篇文章之前，我们通过I2C协议研读（一）-（十一）回顾了I2C总线协议，从本篇开始将开展I3C协议的研读。大概分为以下几点：

1、I3C总线技术概述

2、I3C总线协议，包括SDR（Single Data Rate）模式和HDR（High Data Rate）模式

3、I3C电气规范

本章主要为I3C总线技术概述。MIPI I3C接口的开发旨在通过为传感器提供快速，低成本，低功耗的两线数字接口来简化移动无线产品中的传感器系统设计架构。

I3C规范适用范围：

•用于I3C Basic的I3C接口协议和命令
•电气规格，例如时序和电压电平
•支持特定类别的传感器和其他设备

I3C技术概述：

I3C是两线双向串行总线，针对多个传感器从设备进行了优化，并且一次只能由一个I3C主设备控制。 I3C向后兼容许多旧版I2C设备，但I3C设备还支持更高的速度，新的通信模式和新的设备角色，包括随时间更改设备角色的能力（即，如果第二个I3C设备支持该功能，则初始主设备可以将主设备角色协作地传递给总线上的另一个I3C设备）。

支持许多旧式I2C从设备和消息

I3C单数据速率（SDR）模式：I2C协议的新I3C增强版本，支持专用消息，并添加了两种标准的内置消息：

广播消息，发送到总线上的所有I3C从机

直接消息，发送给特定的从机

I3C重要原理：

I3C支持几种通信格式，全部共享一个两线接口：SDA和SCL，分别对应数据pin和时钟pin。I3C支持多种消息类型的混合：

1. 类似于I2C的SDR消息，SCL时钟速度高达12.5 MHz。

2. 广播和直接公共命令代码（CCC）消息，允许主机分别与I3C总线上的所有或一个从设备进行通信

3. I3C BASIC中不支持：HDR模式消息，它在每个等效时钟周期内获得更高的数据速率

4. 旧版I2C从机的I2C消息

5. 从机发起的START请求到主机，例如发送带内中断或请求主机角色

图4显示了一种I3C传送模式的示例

图五显示了如何启动I3C通信：

所有I3C通信都发生在一个框架内,以START开始，伴随着一个或多个传输，以STOP结束

I3C并不支持HDR模式，但I3C基本设备可以容忍该模式。：

1）首先，将专用的广播I3C地址（7’h7E）发送给I3C总线上的所有从机。

2）然后发出EnterHDR CCC之一，指示主机正在进入HDR模式。每个HDR模式都有自己的EnterHDR CCC（common command code：通用命令代码）。

3）随后进行一次或多次HDR传输

4）通过使用HDR退出模式协议来结束HDR模式。

I3C基于框架（frame）封装方法。框架包含数据有效负载。

I3C基本框架通常至少包含START，Header，Data和STOP。

START之后的Header允许总线仲裁。主机利用Header来寻址从机设备。从机设备可以将Header仲裁用于多种目的：带内中断，热加入和辅助主设备功能。

I3C某一时刻只允许一个主机控制总线。提供了将主机角色从一个设备切换到另一设备的机制。