I2C协议研读（七）

11.2 高速模式下串行数据发送格式：Serial data transfer format in Hs-mode

高速模式下串行数据发送格式符合标准模式I2C总线规范。只有在满足以下条件（所有条件均为F / S模式）后才能启动Hs模式：

1）START 条件（S）

2）8位主机码（00001XXX）

3）非响应位 

详细见图

这个主机码有两个主要的功能：

1）在F/S模式的竞争主机之间允许仲裁和同步，产生一个获胜的主机

2）表明高速模式传输的开始

高速模式主机码是保留的8位编码，并不用于从机寻址或其他目的。更进一步，每个主机都有独特的主机码，一根I2C总线上最多可以有8个高速主机（尽管主机码0000 1000 应该保留为测试和诊断）。主机码对高速主机设备来说是可以软件编程的，而且该码是由系统设计者选定。

仲裁和时钟同步只在主机码和非响应位发送期间发生，这是在一个获胜主机保持活跃之后。主机码向其他设备指示将开始Hs模式传输，并且连接的设备必须符合Hs模式规范。不允许任何设备响应主机码，主机码是在非响应位之后。

在非响应位之后，SCLH线上拉到高电平，活跃主机转换到Hs模式并使能电流源上拉电路。由于其他设备可以通过延长SCLH信号的LOW周期来延迟tH之前的串行传输，因此当所有设备都释放SCLH线并且SCLH信号达到HIGH电平时，活动主设备将启用其电流源上拉电路 ，从而加快了SCLH信号上升时间的最后一部分。

活跃主机发送重复START条件和7位（或10位）从机地址和一个读写位，接收被选中从机发来的响应位。

在重复起始条件和每个响应位及非响应位后，活跃主机disable他的电流源上拉电路。这使得其他的设备通过延长低电平来延迟串行传输。当所有设备都释放，SCLH信号到高电平的时候，活跃主机重新使能电流源上拉电路，这样加快了SCLH信号上升时间的最后一部分。

下一个重复开始条件开始后，数据继续以高速模式传输，并在停止条件后切换回F/S模式。为了减少主代码的开销，主设备可能会链接许多Hs模式传输，并以重复的START条件（Sr）分隔。（没太明白，继续看）

11.3 F/S到Hs模式转换：Switching from F/S-to Hs-mode and back

复位和初始化之后，高速设备必须处于Fast-mode（实际上是F / S模式，因为快速模式与标准模式向下兼容）。每个高速模式设备可以从快速模式转换到高速模式，也可以再转回来，都是由I2C总线的串行传输控制。

在图22中，t1之前，每个连接的设备都支持快速模式。在t1和tH(此刻间隔可以被任意设备延长)之间每个连接的设备必须识别“S 00001XXX A”序列并将内部电路从快速模式设置转换为高速模式设置。t1和tH之间连接的主机和从机设备通过以下动作执行转换。

对于活跃的主机：

1）根据Hs模式下的尖峰抑制要求调整其SDAH和SCLH输入滤波器

2）根据Hs模式要求调整建立保持时间

3）根据Hs模式要求调整其SDAH和SCLH输出斜率控制

4）根据需要在时刻tH后转换到Hs模式比特率

5）在tH使能SCLH输出级的电流源上拉电路

对于非活跃或losing masters：

1）根据Hs模式下的尖峰抑制要求调整其SDAH和SCLH输入滤波器

2）等待STOP条件来检测总线再次空闲的时间

对于所有从机：

1）根据Hs模式下的尖峰抑制要求调整其SDAH和SCLH输入滤波器

2）根据Hs模式要求调整建立保持时间。这个要求可能已经被第一条满足

3）如果需要根据Hs模式要求调整其SDAH输出斜率控制。对于从机设备，斜率控制仅适用于SDAH输出级，而且，根据电路公差（circuit tolerance），快速模式和高速模式的需求无需转换其内部电路就可以满足

在图22中的tFS时刻，每个连接的设备必须识别停止条件（P），然后在t1时刻到来之前将内部电路从高速模式设置转换回快速模式设置。根据快速模式规范，这些操作必须利用最小的总线空余时间来完成。

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