隨著云計(jì)算、人工智能的興起和數(shù)字化轉(zhuǎn)型推動(dòng)，AI服務(wù)器出貨量快速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2026年，AI服務(wù)器出貨量達(dá)237萬(wàn)臺(tái)，占服務(wù)器的15%，復(fù)合年增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)達(dá)25%。在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)情況下，服務(wù)器廠商不斷加大研發(fā)投入，推出性能更強(qiáng)、能效更高的服務(wù)器產(chǎn)品，以滿足客戶不斷增長(zhǎng)的需求。

“針尖起舞夢(mèng)，世界艾為芯”，艾為電子推出了高可靠性的系列化I2C接口芯片，助力服務(wù)器等市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)靈活、可靠的I2C接口擴(kuò)展。

圖1 艾為電子 I2C接口芯片系列

艾為電子的I2C接口系列包括3個(gè)產(chǎn)品子類：

I2C GPIO 擴(kuò)展：節(jié)省主控I/O口，簡(jiǎn)化布局布線，降低系統(tǒng)成本

I2C Switch：I2C總線擴(kuò)展，解決I2C地址沖突

I2C Buffer：I2C總線擴(kuò)展，分段總線隔離，熱插拔總線緩沖，雙向電平轉(zhuǎn)換

1 I2C GPIO 拓展：AW9555/AW9535

AW9555/AW9535 是16bit I2C GPIO拓展，實(shí)現(xiàn)對(duì)GPIO引腳的擴(kuò)展和控制，有效節(jié)省主控I/O口，簡(jiǎn)化系統(tǒng)布局布線，降低系統(tǒng)成本，被廣泛應(yīng)用于IoT、工業(yè)、汽車等各個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景。

圖2 AW9555/AW9535典型應(yīng)用電路

產(chǎn)品特性

? 16路GPIO 并行端口擴(kuò)展器

? 400kHz I2C，兼容SMBus

? VCC輸入范圍：1.65V~5.5V

? 中斷輸出 (低電平有效)

? I2C地址可拓展，支持掛載8個(gè)器件

? AW9555：GPIO內(nèi)置上拉，無(wú)需外部電阻上拉

? AW9535：GPIO無(wú)內(nèi)置上拉，功耗更低

? 封裝：

AW9555：TSSOP 7.80mm × 4.40mm -24L

AW9535：QFN4mm x 4mm -24L

2 I2C Switch：AW9548/AW9546

AW9548/AW9546 分別是1:8和1:4的I2C Switch, 實(shí)現(xiàn)了1路I2C總線擴(kuò)展出8或4路I2C總線，可對(duì)多路I2C信號(hào)通道進(jìn)行選擇和切換，廣泛應(yīng)用于需要?jiǎng)討B(tài)切換信號(hào)通路的場(chǎng)景，如數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、測(cè)試測(cè)量設(shè)備、通信系統(tǒng)等。同時(shí)I2C Switch可以有效的解決多個(gè)相同器件I2C地址沖突問(wèn)題，有效提高系統(tǒng)的靈活性、可拓展性和可靠性。

圖3 AW9548典型應(yīng)用電路

產(chǎn)品特性

? 1:8 通道雙向轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)

? 400kHz I2C，兼容SMBus

? VCC輸入范圍：1.65V~5.5V ? 3個(gè)I2C地址拓展引腳，支持掛載8個(gè)器件

? 支持熱插拔，加電時(shí)無(wú)干擾

? 1uA低待機(jī)電流

? 封裝：

AW9548：TSSOP 7.80mm × 4.40mm -24L

AW9546：TSSOP 5mm×4.4mm -16L

3 I2C熱插拔：AW9511

I2C熱插拔Buffer AW9511可以在不影響系統(tǒng)正常工作的情況下插入或拔出I2C子設(shè)備，無(wú)需關(guān)閉或重啟總系統(tǒng)，這對(duì)于需要頻繁更換或升級(jí)設(shè)備的場(chǎng)景(如服務(wù)器)具有重要意義，可以提高系統(tǒng)的可維護(hù)性和可靠性。

在服務(wù)器系統(tǒng)中，I/O 外設(shè)子設(shè)備通過(guò)AW9511實(shí)現(xiàn)了與主系統(tǒng)間的熱插拔，從而不會(huì)影響到主系統(tǒng)I2C總線的通訊。

圖4 AW9511的典型應(yīng)用電路

產(chǎn)品特性

? 支持 I2C 總線信號(hào)雙向傳輸

? 400KHz I2C，兼容SMBus

? VCC輸入范圍：2.3V~5.5V

? SDA/SCL 1V 預(yù)充電, 防止熱插拔損壞

? 支持時(shí)鐘展寬、仲裁及同步

? 斷電時(shí)I2C 引腳高阻抗

?高有效Enable輸入引腳

?高有效READY輸出引腳

?工作溫度：-40~105℃

?封裝：MSOP 3.00mm × 3.00mm -8L

4 I2C電平轉(zhuǎn)換Buffer：AW9617

I2C Buffer用于增強(qiáng)I2C總線的驅(qū)動(dòng)能力和信號(hào)穩(wěn)定性，解決I2C總線在長(zhǎng)距離傳輸、多設(shè)備連接等情況下出現(xiàn)的信號(hào)衰減、時(shí)序失真等問(wèn)題。

AW9617是電平轉(zhuǎn)換Buffer，有效增強(qiáng)I2C驅(qū)動(dòng)能力的同時(shí)可以解決不同I2C設(shè)備之間電平不匹配的問(wèn)題，提高系統(tǒng)的兼容性和靈活性。

圖5 AW9617 典型應(yīng)用電路

產(chǎn)品特性

? 支持 I2C 總線信號(hào)雙向電平轉(zhuǎn)換傳輸

? 在A 側(cè)上，電壓范圍為0.8V 至5.5V

? 在B 側(cè)上，電壓范圍為2.2V 至5.5V

? 1MHz I2C，兼容SMBus

? 負(fù)載電容540pF @ 1MHz I2C

?負(fù)載電容 4000pF @ 400kHz I2C

?高電平有效使能

?器件上支持時(shí)鐘拓展和多主機(jī)仲裁

?封裝：MSOP 3.0mm x 3.0mm -8L

5 選型列表

圖6 I2C GPIO 拓展選型列表

圖7 I2C Switch選型列表

圖8 I2C Buffer選型列表