I3C或是下一代传感器的高性能接口

随着电子传感器市场不断扩大，同比增长已经超过了两位数，而推动这一增长的主要因素是物联网设备、移动设备和可穿戴设备中引入的传感器数量众多。由于采用传感器融合技术，从多个传感器获得的信息相结合，获取单个传感器无法获取的高水平聚合信息，现在有可能出现前所未有的应用场景。

英锐恩单片机开发工程师介绍，目前最常用来与这些传感器通信和控制的是集成电路（I2C），其规格由飞利浦半导体（现称之为恩智浦）于1982年引入。另一个常见的接口是SPI，对于SPI，它需要四根电线，并且具有许多不同的实现，因为没有明确定义的标准。此外，SPI需要为总线上的每个附加设备增加一条芯片选择线，从而增加引脚、电线和功耗的数量。所有这些，让其在短时间内变得非常流行，其主要优点是只需要两个信号（一个用于数据，一个用于时钟），可以连接同一总线上的多个设备，以及支持不同传输速率的能力。

但是，I2C接口存在一些重要限制，包括连接到总线的子设备不可能启动通信、需要使用上拉电阻器（这会导致功率吸收增加和上升速度缓慢），以及限制性能的通信协议。

如今，传感器对设计师来说是一个艰巨的挑战，因为市场上存在很多种接口（I2C、SPI、UART等），所以如果拥有一个一致且通用的协议（一种通用接口），这样与各种传感器通信会变得更加方便和容易。

I3C接口有什么特点？

在原有的I2C标准的基础上，它保持了落后的兼容性，由MIPI联盟标准化的新型I3C接口增加了改进和重要的附加功能，如多滴操作机制。这种创新接口的主要目的是引入一个通用标准来管理与不同类型的传感器的通信，同时确保高性能、低功耗和减少接口引脚的数量。下图为I3C应用图，我们可以立即看到：

1.只有两条线路（SDA和SCL）的通信总线，与传统I2C中完全一样。
2.多种速度通信模式，允许高达30.3Mbps的数据日期。
3.带内中断和热连接机制。
4.连接同一总线上的多个主节点的可能性。
5.连接I3C和I2C子设备的能力（向后兼容性）。

I3C接口中引入的新功能之一是，连接到总线的每个子设备都有可能利用通信协议中使用的相同SDA和CLK线路生成中断信号。在一些方面，比如"带内中断（IBI）"，这意味着不需要额外的线路或信号，随之而来的是成本的节省和连接的简化。

以完全类似的方式，有可能管理带内命令代码。其他突出功能包括7位动态寻址，仅适用于I3C设备（仍保留旧I2C接口的静态寻址）、多主操作以及支持总线上的"热拔插"设备（热连接功能）。此外，I3C接口还支持低功耗操作，并引入传输数据速率的大幅提高，这两个关键因素极大地促进了此协议在嵌入式应用程序中的成功率。