I2C上拉電阻阻值計算方法

上拉電阻計算

1、上拉電阻過小，總線上電流增大，端口輸出低電平增大。

2、上拉電阻過大，上升沿時間增大，方波可能會變成三角波。

因此計算出一個精確的上拉電阻阻值是非常重要的。

計算上拉電阻的阻值，是有明確計算公式的：

最大電阻和上升沿時間 tr 、總線電容 Cb 、標準上升沿時間 0.8473 有關(guān)。

最小電阻和電源 Vdd 電壓、GPIO 口自己最大輸出電壓 Vol、 GPIO口自己最大電流 Vol 有關(guān)。

1、標準模式：0~100KHz，上升沿時間 tr = 1us

2、快速模式：100~400KHz，上升沿時間 tr = 0.3us

3、高速模式：up to 3.4MHz，上升沿時間 tr = 0.12us

由此公式，假設(shè) Vdd 是 1.8V 供電，Cb 總線電容是200pF（雖然協(xié)議規(guī)定負載電容最大 400pF，實際上超過 200pF
波形就很不好，我們以 200pF 來計算）

標準模式 ：

快速模式：

高速模式：

最小電阻（Vdd越大，上拉電阻就要越大）：

note：高速模式下，電源電壓一般采用 1.8 V，不會采用 3.3V，因為如果用 3.3V 計算你會發(fā)現(xiàn)最小電阻比最大電阻大。

大家在不同速率采用的電阻一般有以下幾種：1.5K、2.2K、4.7K。

一般大家采用 I2C 使用標準模式即可 ，也就是 100KHz，推薦上拉電阻是 4.7K，當然大家可以用示波器看傳輸波形，適當調(diào)整。

結(jié)論：I2C上拉電阻阻值和電源電壓、傳輸速度、總線電容（負載因素）都有關(guān)系，大家根據(jù)自己的板子計算一下即可，選取最優(yōu)電阻阻值，從而獲得最優(yōu)傳輸波形。

最大電阻 Rp 和總線電容 Cb 關(guān)系圖：

note：建議總線電容維持在 100pF 以下。