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7、I3C Protocol

本文講解 I3C 協(xié)議規(guī)范的詳細(xì)內(nèi)容，從規(guī)范中可以看出，I3C 比 I2C 復(fù)雜很多，硬件簡(jiǎn)單帶來(lái)的是軟件的復(fù)雜。

對(duì)于 Linux 常用版本，kernel-4.14 和 kernel-4.19 并沒(méi)有提供 I3C 驅(qū)動(dòng)，kernel-5.10 有提供 I3C 驅(qū)動(dòng)（從 kernel-5.0開(kāi)始提供的）

如下可以在線查看 Linux 源碼，目錄/drivers/i3c/...

https://elixir.bootlin.com/linux/latest/source

Bus configuration

I3C 不僅支持多個(gè)從設(shè)備，還支持多個(gè)主設(shè)備。I3C 總線上可以支持的設(shè)備有：

Main Master(當(dāng)前主設(shè)備)
Secondary master（輔助主設(shè)備）
i3c Slave（i3c從設(shè)備）
i2c Slave（i2c從設(shè)備）

I3C 特性寄存器描述并定義了 I3C 兼容設(shè)備在 I3C 總線上的 capabilities 和 functions，沒(méi)有 I3C 特性寄存器的設(shè)備不得連接到公共I3C總線。

有三種特征寄存器類型：

Bus Characteristics Register (BCR)
Device Characteristics Register (DCR)
Legacy Virtual Register (LVR)

Bus Communicaton

SDR 協(xié)議基于 I2C 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，有幾個(gè)顯著的變化：

SDR Message

地址頭中的地址是7'h7E（I3C廣播地址）。所有 I3C 從設(shè)備應(yīng)與地址值 7'h7E 匹配。地址頭中的地址與從機(jī)的動(dòng)態(tài)地址匹配。所有 I3C 從機(jī)應(yīng)匹配其自己的動(dòng)態(tài)地址。

Role of I3C Slave

在分配動(dòng)態(tài)地址之前，I3C從設(shè)備應(yīng)作為I2C設(shè)備運(yùn)行I3C START 和 STOP 在信號(hào)方面與 I2C START 和 STOP 相同，但在時(shí)序上可能不同。

I3C Address Header

支持帶內(nèi)中斷支持輔助主設(shè)備支持熱拔插（熱插拔特性可以讓i3c從設(shè)備在不工作時(shí)處理睡眠或者關(guān)閉狀態(tài)，需使用時(shí)才掛載到總線上使用，進(jìn)一步達(dá)到降低功耗的目的）

I3C Address Arbitration

主設(shè)備和一個(gè)或多個(gè)從設(shè)備following a START (but not a Repeated START)Open Drain(whether Master or Slave)lower Addresses having higher Priority

Hot-Join Mechanism

After a START, 7’b0000_010 + RnW(1’b0)允許從設(shè)備在I3C總線配置完成后加入熱拔插設(shè)備可以是任何有效的從設(shè)備類型，包括輔助主設(shè)備

In-Band Interrupt

After a START (but not a Repeated START) + Dynamic Address + RnW(1’b1)I3C 主設(shè)備提供 ack bits

Secondary Master Functions

After a START (but not a Repeated START)+Dynamic Address +RnW(1’b0)輔助主機(jī)保持控制總線，直到另一個(gè)主機(jī)被授予總線控制。defer some actions to a more capable Master(GETACCMST)

I3C Bus conditions

I3C總線應(yīng)被視為不活動(dòng)的三種不同情況:

Bus Free ConditionBus Available Condition(tAVAL)Bus Idle Condition(tIDLE)

I3C 為主設(shè)備提供了一種機(jī)制，用于通知從屬設(shè)備I3C總線上預(yù)期即將到來(lái)的活動(dòng)級(jí)別：

總線初始化和動(dòng)態(tài)地址分配模式

頭地址是 7h7E（I3C 廣播地址），所有的 I3C 從機(jī)將匹配 7h7E，任何的 I2C 從機(jī)設(shè)備將不會(huì)匹配此地址，因?yàn)檫@個(gè)地址在 I2C 中是保留的并且未使用。

Common Command Codes (CCC)

通用命令代碼（CCC）是全球支持的命令，可以直接傳輸?shù)教囟ǖ腎3C從設(shè)備，也可以同時(shí)傳輸?shù)剿蠭3C從設(shè)備。

CCC 命令分為四類：

Broadcast WriteDirect Read/WriteDirect WriteDirect Read

支持動(dòng)態(tài)地址

i3c支持動(dòng)態(tài)地址，同時(shí)可以分配 7bit 靜態(tài)地址以適配傳統(tǒng) i2c 從設(shè)備。i3c從設(shè)備地址由主設(shè)備仲裁，但并不是所有設(shè)備地址都可用，部分地址是 i3c 標(biāo)準(zhǔn)所保留的，用于后期拓展或者錯(cuò)誤仲裁。