I2C与I3C的对比

电气特性

I2C

1.半双工

2.串行数据线(SDA)和串行时钟线(SCL)

3.数据线漏极开路，即I2C接口接上拉电阻

4.I2C总线运行速度：**标准模式100kbit/s，快速模式400kbit/s，快速模式plus 1Mbit/s，**高速模式3.4Mbit/s，超高速模式5Mbit/s。

5.物理连接

6.此外，中断脚、使能脚需要额外占用GPIO连接到SOC上

I3C

1.全双工，数据双向传输。

2.I3C有着一整套通用命令字的集合。可以通过这些命令字实现动态地址分配、检查当前总线状态、时间控制、IO扩展等等功能

3.动态地址分配后其启动条件与I2C相同

4.SCL可以达到4MHz，并且其高周期<45 ns

5.I3C典型的数据模式SDR是12MHz下的10.6Mbps，最高速率是HDR模式下的三元采样，达到12.5MHz下的30Mbps。

6.I3C有地址仲裁特性，IBI，当从机产生中断，IBI向主机发送中断信息、地址和其它信息。若有多个从机中断，I3C根据0s优先级判断。同时地址仲裁也对热插拔、动态地址分配以及多主机申请同样有效。

7.第6点是I3C与I2C最大的不同之处，可以大幅减少从机中断对SoC引脚的需求。

8.I3C向后兼容I2C。

9.在功耗问题上，I3C的SCL全程采用推挽，SDA大部分时间也工作在推挽模式，而I2C由于上拉电阻的存在导致功耗较大。

10.为减少干扰，I3C有正向（SDA）和反向（SDA#）数据线：I3C使用两根数据线来传输数据，一根是正向数据线（SDA），另一根是反向数据线（SDA#）。这两根线同时传输相反的数据位，即当一根线处于高电平时，另一根线处于低电平，反之亦然。

11.差分信号优势：采用差分信号传输的主要优势在于它可以降低电磁干扰（EMI）的影响，提高了信号质量和抗干扰性。由于正向和反向线路同时传输数据，它们上的电流变化是相反的，这减少了辐射和对其他线路的干扰。这对于高速数据传输尤为重要，因为在高速情况下电磁干扰可能更为显著。这也是I3C可以比I2C传输速度更快的原因之一。

总结：

1.I2C为半双工，I3C为全双工。

2.两者信号线都为SCL和SDA，但I3C多一条SDA#反向信号线，用于差分信号传输，减少高速传输数据时受到的干扰。

3.I3C采用推挽模式工作，因此功耗低于I2C（上拉电阻）。

4.I3C有通用命令字的集合，可实现动态地址分配、检查当前总线状态、时间控制、IO扩展等等功能。

5.I3C可达到12.5MHZ，I2C在高速模式下3.4MHZ（标准100Kbits）。

6.I3C的地址仲裁特性使得其在连接多个设备时，与SoC连接需要更少的线。

7.I3C向后兼容I2C。