I2C的高速模式（HS）

系列文章：《I2C总线(1)–数据传输格式与7位地址读写》；《I2C总线(2)–10位地址读写》；《I2C总线(3)–时钟同步和仲裁》；《I2C总线(5)–线与和上拉电阻》

高速模式下的区别

Hs-mode模式（高速模式）的传输速率可以达到3.4MB/s，仍然可以向下兼容快速模式+、快速模式或标准模式设备，用于在混合速度总线系统中进行双向通信。与标准模式相比，高速模式（Hs-mode）下，仲裁和时钟同步功能不执行，其他的串行总线协议和数据格式相同。

为了实现高速传输，对I2C-bus规范做了如下改进：

• Hs-mode主设备具有SDAH（高速数据）的漏极开路输出缓冲器和用于SCLH（高速串行时钟）的漏极开路下拉和电流源上拉组合电路。通过这种电流源电路缩短了SCLH的上升时间。在任何时候，只启动一个主设备的电流源，而且只在Hs模式下使用。
• Hs-mode主设备产生的SCL信号的高低比为1/2，减轻了建立和保持时间的约束。
• 高速模式的主设备内置了一个桥接器，在传输过程中，将高速器件的SDAH和SCLH线与快速(F)/标准(S)模式的器件的SDA和SCL线，通过这个桥接器分开。这减少了SDAH和SCLH线的电容性负载，从而有更短的上升和下降时间。
• 高速模式下的从设备和快速/标准模式的从设备的唯一区别在于运行速度。高速模式从设备在SCLH和SDAH输出上具有漏极开路输出缓冲区；
• 高速设备的输入包括SDAH和SCLH输入处的脉冲抑制和Schmitt触发器。

高速模式下的串行数据传输格式的启动要满足的条件：

• 在快速(F)或标准(S)模式下启动。
• 启动条件（S）+ 位主码（0000 1XXX）+ NACK 。
• 主码允许竞争获取总线权限的主设备在快速(F)或标准(S)模式下进行仲裁和同步，同时表明一个Hs模式的开始。