计算模拟I2C的传输速率

在编写I2C器件的驱动时，经常会看到手册中提及该器件的最高传输速率，如：

而在配置寄存器实现I2C中也是需要配置I2C的传输速率，如：

但模拟I2C的速率该如何计算？

首先一般I2C速率的单位是kbit/s，I2C传输速率的定义：每秒传输的比特位数。
先把代码贴出来（这里的代码在之前的日志中贴出来过）：

#define I2C_DELAY()  I2CSysCtlDelay(30)//!<I2C速率约为237Kb/s(若为40，则速率约为178Kb/s)/* * @brief  SysCtlDelay * @param  ulCount 延时值，必须大于0 * @retval (3/(120M))s = 40MHz */void I2CSysCtlDelay(unsigned long ulCount){   __asm("    subs    r0, #1\n"         "    bne.n   I2CSysCtlDelay\n"         "    bx      lr");   }/*! *  @briefI2C1起始信号 *  @paramnone *  @returnnone *  @note数据:D  时钟:C  高:H  低:L  输出:O  输入:I  延时:_ *  @noteDOCO_DHCH_DL__CL */void I2C1_Start(void){    I2C1_SDA_OUT();     I2C1_SCL_OUT();     I2C_DELAY();    I2C1_SDA_H();      I2C1_SCL_H();     I2C_DELAY();      I2C1_SDA_L();    I2C_DELAY();    I2C_DELAY();    I2C1_SCL_L();}/*! *  @briefI2C1结束信号 *  @paramnone *  @returnnone *  @note数据:D  时钟:C  高:H  低:L  输出:O  输入:I  延时:_ *  @noteDOCO_DLCL_CH___DH__ */void I2C1_Stop(void){    I2C1_SDA_OUT();     I2C1_SCL_OUT();    I2C1_SDA_L();      I2C1_SCL_L();     I2C_DELAY();    I2C1_SCL_H();    I2C_DELAY();      I2C_DELAY();    I2C_DELAY();    I2C1_SDA_H();    I2C_DELAY();    I2C_DELAY();}/*! *  @brief主机向I2C1总线发送一个字节 *  @paramdata:数据 *  @return0:失败  1:成功 *  @note数据:D  时钟:C  高:H  低:L  输出:O  输入:I  延时:_  读取:R *  @note(_DH/L_CH__CL)*8_DHDI_CH_DR_CL_DO */uint8 I2C1_Send_byte(uint8 data){uint8 k;for(k=0;k<8;k++){//!<发送8bit数据I2C_DELAY();if(data&0x80){I2C1_SDA_H();}else{I2C1_SDA_L();}data=data<<1;I2C_DELAY();I2C1_SCL_H();I2C_DELAY();I2C_DELAY();I2C1_SCL_L();}I2C_DELAY();//!<延时读取ACK响应I2C1_SDA_H();  I2C1_SDA_IN();//!<设为输入I2C_DELAY();I2C1_SCL_H();   I2C_DELAY();  k=I2C1_SDA_READ();//读取ACK/NACKI2C_DELAY();I2C1_SCL_L();I2C_DELAY();I2C1_SDA_OUT();if(k){ ////NACK响应return 0;}return 1;} 

我们计算的方法是：首先计算模拟I2C发送一个字节所需要多长时间，之后除以8，以算出发送一位需要多长时间。

 由于寄存器操作的时间可忽略不计，故主要计算其中的延时时间。
在开始信号 start()中，含有 4个delay,设1个delay占用的时间为n(之后再计算)，则一个start()占用4n。
在停止信号stop()中，含有 6个delay，则一个stop()占用6n。
发送一个字节中有 8* 4n+5n，占用37n。

一般最简单的I2C时序是，开始->发送一个字节->结束，故发送一个字节的总时间为47n. 

然后准备计算n，一个delay函数执行一次需要三个时钟周期，当前使用的时钟为120M，故执行一个delay占用[1/(40M)]s，
所以 I2CSysCtlDelay(30)所占用3/4 us.

综上，发送一个字节所需要 35.25us=141/4 us,1bit需要141/32 us，所以I2C的发送速率为32/141 Mbit/s≈227kbit/s
同理可以算出接收速率，然后选一个较小值，就可以当做当前模拟I2C的速率，注意这里的值也是大致的值，做参考。

另外若不清楚当前使用的时钟是否确为120M，可以使用以下简单暴力的方法哦：

在main函数中，采用点灯计时:

while(1){    I2CSysCtlDelay(1000*10000);    LED_ON();    I2CSysCtlDelay(1000*10000);    LED_OFF(); } 

通过计时，LED灯亮灭十下约为5s。
故函数执行一次，所用的时间为5/10/(1000*10000*2)  = 1/(40M) s
 所以时钟周期为 1/(40M)/3 = 1/(120M)s，所以时钟频率为120M