Verwalten von I2C-Adressenkonflikten mit mehreren MCP23017 auf demselben Bus

Meine erste Frage ist: Wenn die Chips auf den 0x20s gesperrt sind, wird es keinen Konflikt geben, wenn ein anderes i2c-Gerät dieselben Schemata verwendet?

Richtig. Ein anderes Slave-Gerät, das eine Adresse verwendet, 0x20 - 0x27 würde mit einem bestehenden MCP23017- Gerät, das dieselbe Adresse innerhalb dieses Adressbereichs verwendet, in Konflikt geraten, wenn sie mit demselben I ² C-Bus verbunden wären. Jeder I ² C-Slave benötigt eine eindeutige Adresse auf einem I ² C-Bus.

Zwei Möglichkeiten, einen Slave-Adressenkonflikt zu mildern, wären entweder die Verteilung der Geräte auf mehrere I ² C-Busse auf dem I ² C-Master (z. B. der Raspberry Pi) oder die Verwendung eines I ² C-Multiplexer-Geräts auf einem einzelnen I ² C-Bus (was erzeugt effektiv selbst mehrere I ² C-Busse). [Siehe unten für einen anderen Ansatz.]

Zweitens: Gibt es eine Möglichkeit, das grundlegende Adressierungsschema (0x3*, 0x4*, 0x5*) zu ändern, um all diese potenziellen Adressen zu maximieren? Oder sind sie für jedes Gerät fest eingestellt?

Dies hängt vom Gerät ab (dh lesen Sie dessen Datenblatt), aber typischerweise ist die I ² C-Adresse oder der Bereich der wählbaren I ² C-Adressen für jedes Modell des Slave-Geräts festgelegt.

Eine Ausnahme ist, wenn ein Slave-Gerät vollständig programmierbar ist (z. B. sind einige I ² C-Slaves tatsächlich PIC-Geräte, auf denen Firmware ausgeführt wird, um sie zu permanenten I ² C-Slaves zu machen), und in diesen Fällen habe ich mehr Flexibilität hinsichtlich der programmierbaren Adressen gesehen benutzen.

Bearbeitet, um hinzuzufügen: Ein weiterer Ansatz zur Vermeidung von I ² C-Bus-Adressenkonflikten, wie freundlicherweise von @DoxyLover kommentiert, ist die Verwendung der I ² C-Adressübersetzer von Linear Technologies - LTC4316 , LTC4317 , LTC4318 . Diese Geräte schreiben die I ² C-Adressen "on-the-fly" zwischen ihren Eingangs- und Ausgangs-"Kanälen" um. Tatsächlich erzeugen sie neue I ² C-Bussegmente mit einem konfigurierbaren Muster einer (theoretisch transparenten) I ² C-Adressübersetzung zwischen den ursprünglichen und neuen I ² C-Bussegmenten.

Aus ihren Datenblättern fügen sie auch andere Funktionen hinzu, z. B. eine eingebaute "Stuck Bus"-Erkennung und Spannungspegelumsetzung. Obwohl sie allgemeine I ² C-Funktionen unterstützen, gibt es einige, die sie nicht unterstützen, z. B. 10-Bit-Adressierung und Geräte-ID. Lesen Sie wie immer die Datenblätter.

Im Zusammenhang mit der ursprünglichen Frage sieht ein LTC4316 so aus, als könnte er ein neues I ² C-Bussegment erstellen, an das ein weiterer Satz von (bis zu) acht MCP23017-Geräten angeschlossen werden könnte. Nehmen wir an, dass I ² C-Adressen auf dem direkt mit dem Master verbundenen I ²0x30 - 0x37 C-Bus frei sind , aber der neue Satz von MCP23017-Geräten ihre festen Adressen verwenden muss . Der LTC4316 würde mit einem „Übersetzungsbyte“-Wert von konfiguriert .0x20 - 0x270x10

Auf dem „Ausgangs“-I ² C-Bussegment des LTC4316 „sieht“ der neue Satz von acht MCP23017-Geräten ihre üblichen 0x20 - 0x27I ² C-Adressen, wie sie es benötigen. Auf dem „Eingangs“-I ² C-Bussegment, an dem der I ² C-Master angeschlossen ist, würde der I ² C-Master sie jedoch mit I ² C-Adressen adressieren 0x30 - 0x37, wobei der LTC4316 eine Adresse von 0x3nam „Eingang“ (Master-Seite) übersetzt. Bussegment, an 0x2ndas Bussegment "Ausgang" (Slave-Seite) [wobei n= 0 - 7].