本文原载于MIPI联盟官网,经授权转载。
在近期于柏林举办的MIPI联盟成员大会上,MIPI I/O桥接工作组成员展示了即将发布的"基于I3C桥接的I/O接口规范"演示,该规范预计于今年晚些时候正式发布。
本次演示采用了来自MIPI成员企业Microchip Technology、Binho LLC和NXP Semiconductors的组件,分别实现了两套独立方案,展示了草案规范如何使I3C控制器通过I/O桥接与使用I?C、SPI及UART接口的目标设备进行通信。
该规范发布后,将允许主机系统中的I3C控制器访问多种I?C、SPI、UART及GPIO接口,无需为这些传统接口提供原生支持。这一方案可减少系统引脚数量、简化印刷电路板(PCB)布线、降低功耗,并通过单一高性能互连总线统一管理设备。
基于I3C桥接的I/O接口应用示例
在演示的第一部分,Microchip dsPIC33AK担任I3C控制器,运行Microchip固件的Microchip PIC18-Q20作为I/O桥接器。第二部分则以运行Binho开发固件的NXP MCX N947作为I3C控制器,同样与充当I/O桥接器的Microchip PIC18-Q20进行通信。
整个演示分两个不同配置场景进行。演示开始时,各I3C控制器通过标准I3C命令发现桥接器并获取其能力信息。随后,演示者展示了通过桥接器与多个下游接口通信的场景,例如:通过I?C驱动连接至I/O扩展器的LED,并从温度传感器获取实时数据;通过SPI事务演示存储器的读写操作;通过UART通信向运行Zephyr Shell的ESP32-C6发送指令,并借助RGB LED控制实现直观的视觉反馈。
在整个演示过程中,桥接器利用I3C带内中断(IBI)机制向控制器通知响应就绪状态,同时使用协议分析仪对每个通信阶段进行捕获,使工作组成员能够实时观察I3C事务、下游总线活动、桥接器生成的IBI及响应传输过程。
此次演示表明,即将发布的MIPI基于I3C桥接的I/O接口规范将为传统外设接口融入现代I3C系统提供标准化方法。通过展示多家成员企业的可互操作实现方案,工作组验证了规范的成熟度及其支持下一代嵌入式系统设计的潜力。同样重要的是,本次演示还发现了当前草案规范中的若干不一致之处并提出了修订建议,识别并解决这些问题是本次演示的主要目标,也是构建稳健、可互操作规范的重要一步。
如有兴趣参与MIPI工作组,欢迎了解更多MIPI成员信息。已是采纳级成员的企业,可通过贡献者试用会员计划加入工作组,并出席将于中国台湾台北举办的10月成员大会。
作者:Ian Smith,MIPI联盟技术内容顾问
Q&A
Q1:MIPI基于I3C桥接的I/O接口规范主要解决什么问题?
A:该规范允许I3C控制器无需原生支持传统接口,即可通过I/O桥接器访问I?C、SPI、UART及GPIO等多种接口,从而减少系统引脚数量、简化PCB布线、降低功耗,并通过单一高性能互连总线统一管理设备,有效提升嵌入式系统的集成效率。
Q2:柏林MIPI成员大会上的I3C桥接演示用了哪些厂商的产品?
A:演示采用了Microchip Technology、Binho LLC和NXP Semiconductors三家MIPI成员企业的组件。第一套方案以Microchip dsPIC33AK为I3C控制器,Microchip PIC18-Q20为I/O桥接器;第二套方案以NXP MCX N947为I3C控制器,同样使用Microchip PIC18-Q20作为桥接器,展示了多厂商之间的互操作性。
Q3:I3C带内中断(IBI)在桥接系统中起什么作用?
A:在I3C桥接系统中,I3C带内中断(IBI)由桥接器主动发出,用于通知I3C控制器下游接口的响应已准备就绪。这种机制避免了控制器频繁轮询,提升了通信效率,同时配合协议分析仪可实时观测整个通信链路的状态。
