I2C总线--电平转换

       前几天，有小伙伴在群里问I2C电平转换的实现逻辑，今天借这个机会在这里分享下。

       下图为I2C电平转换电路的示意图，左侧VDD1为3.3V的电压域，右侧为5V电压域，中间通过N沟通的MOS管TR1连接，两侧分别有各自的上拉电阻Rp。(Vth为N-MOS动作的阈值电压。)

电平转换的具体实现过程如下：

信号传输方向：从左向右

1）当SDA1为高电平时，Vgs=0V<Vth，TR1处于断开状态，SDA2被Rp上拉到5V(高电平)；

2）当SDA1为低电平时，Vgs=3.3V>Vth，TR1处于导通状态，SDA2被SDA1拉低；

信号传输方向：从右到左

1）当SDA2为高电平时，TR1的S极被Rp上拉倒3.3V，Vgs=0V<Vth，TR1处于断开状态，SDA1依旧保持高电平；

2）当SDA2为低电平时，由于TR1内部集成的二极管(P-N结)存在，SDA1此时的电压会因为体二极管导通而被钳位至0.2V~0.3V，Vgs=3V>Vth，TR1处于导通状态，SDA1被SDA2拉低。

       I2C总线在两个不同系统中的电平转换在I2C总线的协议规范里有专门的描述，具体可以参阅《I2C协议规范》。