【导读】近日，恩智浦发布《基在I3C漫衍式总线架构的人形呆板人灵巧手方案》，展示了这一新兴总线技能于呆板人范畴的立异运用。I3C作为一种改良的串行总线和谈，正依附其卓着机能，为高密度、低功耗、及时通讯场景带来全新解决方案。

I3C（Improved Inter Integrated Circuit）是由MIPI同盟尺度化的串行总线和谈，于传统I2C基础上实现了周全进级。它于晋升速率、降低功耗、加强功效的同时，连结了向下兼容I2C从装备的能力。

要害特征包括：

高速通讯能力：尺度速度高达12.5 Mbps，逾越UART及CAN2.0，于特定前提下撑持DDR模式，理论最高可达25Mbps，满意高分辩率传感器及及时节制的高带宽需求。

简化布线设计：仅需两根线（SDA + SCL）便可毗连多个从装备，显著削减线束数目，晋升模块扮装配效率。无需外部收发器及高精度晶振，有用节省BOM成本与PCB空间。

动态装备治理：撑持动态地址分配，装备启动时主动辨认并获取动态地址，防止静态地址冲突。热插拔（Hot-Join）功效答应于通电状况下矫捷替代模组。

及时事务相应：撑持带内中止（In-Band Interrupt），装备可经由过程SDA线直接向主机发送紧迫事务旌旗灯号，无需分外GPIO中止线，简化线束并晋升相应速率。

靠得住旌旗灯号完备性：采用Push-Pull推挽驱动模式，比拟传统I2C开漏方式，显著提高旌旗灯号完备性，有益在延伸传输间隔并加强毗连靠得住性。

I3C巧妙交融了I2C及SPI的要害特征，于保留2线串行接口布局的基础上，实现了机能的质的奔腾，使工程师可以或许于单个装备中毗连年夜量传感器。

于呆板人灵巧手设计中，传统漫衍式电气架构面对多重挑战：每一个手指的机电驱动及触觉传感器需经由过程UART或者CAN接口与主控MCU通讯，存于带宽限定、线束繁杂、PCB空间受限、扩大性差及异步通讯等问题。

恩智浦的立异方案采用基在I3C的局部总线拓扑布局：

主节制器：i.MXRT1180双核MCU（240MHz M33 + 800MHz M7），集成2个I3C接口，撑持EtherCAT、CAN-FD等工业和谈，单芯片可直驱6个无刷空心杯机电。

手指节制：MCX A132小尺寸MCU，集成I3C接口及16-bit ADC，撑持IEC 61508 SIL2功效安全尺度，合适手手印块嵌入。

该架构经由过程I3C总线毗连多个伺服节点与触觉传感器，对于外经由过程EtherCAT、CAN、RS485接入呆板人体系总线，实现了通讯效率的革命性晋升。

英飞凌：较晚撑持I3C，其最新PSOC Edge系列基在Arm Cortex-M55内核，集成Ethos-U55神经收集处置惩罚器，具有强盛硬件安全功效及富厚毗连选项，撑持Wi-Fi 六、BT/BLE及Matter和谈。

瑞萨电子：于RA4E二、RA6E2和高机能RA8系列MCU中均撑持I3C接口。RA8系列作为 智能运动节制中枢 ，经由过程强盛算力、专有节制外设及高速工业收集，为呆板人、数控机床等提供周详机电节制及AI功效。

Microchip：于8位MCU范畴连续立异，PIC18-Q20系列配备快速I3C模块，撑持1V低压运行，集成电平转换器，合适多电压域嵌入式设计中的传感器接口场景，可作为I3C转I2C通讯桥接器。

意法半导体：从STM32H五、H七、U3到最新STM32N6系列均撑持I3C。STM32N6内置专用神经处置惩罚单位，时钟频率达1 GHz，为边沿AI运用提供及时神经收集推理能力，并提供了完备的I3C开发用例。

I3C最初旨于为挪动运用中的数字毗连传感器提供同一接口，但跟着嵌入式体系对于功耗、速率及可扩大性要求的不停提高，其运用规模已经扩大到所有中高速嵌入式场景，包括传感器、电源节制器、履行器、MCU及FPGA。

该接口以极低功耗提供高速数据传输，同时撑持主机处置惩罚器与外设之间的多点毗连，为任何嵌入式体系提供了抱负解决方案。跟着更多厂商的插手及生态体系的完美，I3C有望成为下一代嵌入式装备的尺度通讯架构。