I2C

概述

I2C 通过 SCL 时钟线和 SDA 数据线完成芯片与外部从设备之间的同步串行通信，可用于寄存器访问和数据读写。G32S10 的 I2C0、I2C1、I2C2 已分别完成 EEPROM 写入及四档配置下的读回测试。

性能概览

最高已测配置档位为 3.4 Mbit/s；该档位下 I2C1 的 SCL 观测频率为 3.23 MHz，有效净荷读速率为 2.406467 Mbit/s。

以每次 64 字节、重复 200 次统计，I2C1 在该档位下的平均单次读取耗时为 212 μs。上拉条件见引脚与上拉条件。

三个控制器均已验证 100k、400k、1M、3.4M 四个配置档位。3.4M 档位下，SCL 观测频率为 2.56～3.23 MHz，随控制器和上拉条件而异。

配置档位	I2C0 SCL	I2C1 SCL	I2C2 SCL
100k	99.60 kHz	99.90 kHz	99.11 kHz
400k	393.70 kHz	398.41 kHz	386.10 kHz
1M	961.54 kHz	980.39 kHz	917.43 kHz
3.4M	2.94 MHz	3.23 MHz	2.56 MHz

表中频率为逻辑分析仪在所选波形周期上的观测读数，采样率为 100 MHz。100k、400k、1M、3.4M 分别表示配置速率 100 kbit/s、400 kbit/s、1 Mbit/s、3.4 Mbit/s。

3.4M 档位下，I2C1 的有效净荷读速率最高，约为 2.406 Mbit/s。各档位均以 64 字节为一次读取，连续统计 200 次，总净荷为 12,800 字节。

控制器	配置档位	有效净荷速率（bit/s）	平均单次耗时（μs）
I2C0	100k	82,679	6,192
I2C0	400k	325,120	1,574
I2C0	1M	784,951	652
I2C0	3.4M	2,207,705	231
I2C1	100k	82,941	6,173
I2C1	400k	329,204	1,555
I2C1	1M	809,434	632
I2C1	3.4M	2,406,467	212
I2C2	100k	82,288	6,222
I2C2	400k	319,159	1,604
I2C2	1M	750,881	681
I2C2	3.4M	1,950,847	262

有效净荷速率按总净荷位数除以实际传输总耗时统计，包含协议及软件开销。平均单次耗时按 200 次读取统计，不代表单次最大耗时。

400k 档位下，三个控制器各写入 4 × 64 字节（共 256 字节），均约耗时 160.16 ms，端到端写吞吐均为 1,598 字节/秒。耗时包含 EEPROM 内部写周期等待，不能用作 I2C 总线传输速率上限。

上拉电阻会影响实际可达到的总线速率，应结合使用档位选择。I2C1 的上拉电阻单位存在不一致记录（750 Ω / 750 kΩ），复现测试前需确认实际阻值。