簡 介：本文通過實驗探究INA226芯片I2C地址的動態(tài)配置機制。測試表明，INA226并非在I2C起始信號后立即鎖定地址，而是在完整通信周期內持續(xù)采樣地址線狀態(tài)。通過設計帶模擬開關的測試電路，動態(tài)切換A0/A1引腳連接（GND/VCC/SDA/SCL），發(fā)現(xiàn)地址最終由通信過程中的電平狀態(tài)決定。實驗顯示，若在通信中改變地址線連接，可能導致地址誤判為0x4F（對應SCL連接），說明INA226的地址采樣過程貫穿整個通信周期。該發(fā)現(xiàn)為多設備系統(tǒng)中動態(tài)配置INA226地址提供了重要參考。
關鍵詞：INA226，I2C

一、背景

??對于電源檢測芯片 INA226 它的 I2C總線地址是由 A0,A1兩個管腳的連接狀態(tài)決定的。總共有16個可以配置的地址。它的數(shù)據(jù)手冊中說明，它是在每一次 I2C 通訊開始之后就根據(jù) A0,A1連接狀況來確定這次 I2C總線的地址。那么問題來了，究竟它是在哪一個時間片段之內最終完成了 I2C地址的確定呢。下面通過設計一個模擬門開關來動態(tài)的切換 A0,A1的配置，然后檢測 INA226 的實際的 I2C 地址，最終查看一下，INA226 的 I2C 地址究竟是在什么時間階段確定的。

二、檢測電路

??首先設計檢測電路板。將 INA226的設置管腳 A0、A1，以及I2C總線引至外部端口，由控制端口進行電子切換。增加一個局部的 OLED 顯示檢測 I2C 地址。電路板上的 INA226作為地址檢測對象。通過外部控制電路板來確定究竟 INA226 地址確定時間階段。

??鋪設單面PCB，適合一分鐘制板。一分鐘之后得到測試電路板。焊接電路板，清洗之后進行測試。相應的 INA226 訪問子程序昨天已經測試完畢。重新抑制 OLED 子程序。這樣可以顯示 INA226 檢測到的 I2C 地址。首先將 A0、A1與SDA連接。在 OLED上顯示檢測到的 I2C地址。接下來，設計模擬門切換開關。通過另外一個單片機通過控制電子模擬門來設置A0,A1的連接關系。這樣便可以測試不同的時序對應的 I2C地址了。

三、切換電路

??切換 A0,A1使用到了另外一個單片機電路板。它使用兩片 CD4051來切換A0,A1，通過這個模擬開關，分別選擇 +5V, GND，SDA，以及 SCL。這個選擇過程可以精確控制在 I2C總線通訊的幾個階段。使用原邊的 UART端口控制模擬門切換過程，只不過將這兩個通訊端口當做 IO 來使用，這樣可以利用測試電路板來控制 A0,A1的設置。鋪設單面PCB，一分鐘之后得到測試電路板。焊接之后進行測試。

四、測試結果

??測試程序比較簡單。首先讓A0,A1分別選擇 GND，+5V, SDA，SCL四種情況。根據(jù) INA226的數(shù)據(jù)手冊可以知道，這四種情況分別對應的 I2C 地址為 0x40, 0x45, 0x4a, 0x4f。通過測試可以驗證這些都正常。由此說明通過外部的模擬開關來設置 INA226 的地址是可以的。也就是現(xiàn)在靜態(tài)的設置能夠使得 INA226 被正確的識別。

??現(xiàn)在到了激動人心的測試階段了。在 I2C開始之前，設置 A0,A1都連接到SDA，對應的I2C地址為 0x4a。當 I2C 總線發(fā)送了 開始條件之后，將 A0,A1 都切換到GND，對應地址為 0x40。查看一下在這種情況下，究竟檢測到的 INA226 的地址是多少？設置控制選擇兩個IO口都是高電平，啟動 I2C總線。接下來是將兩個IO口都置為低電平。現(xiàn)在是將這兩個語句都注釋掉，可以看到檢測到的 INA226 都是 0x4a，對應對應著 A0,A1都連接到 SDA。將兩個IO置為低電平的語句打開。也就是在I2C總線啟動之后，將 A0,A1 都連接到 GND。現(xiàn)在看來，檢測的結果出現(xiàn)了變化。檢測到 INA226 的 I2C地址為 0x4f，意味著 對應 A0,A1都等效連接在 SCL上，并不是 SDA上。特別是，有的時候檢測不到 INA226。由此可以知道INA226 的 I2C地址并不是在 I2C 啟動條件之后就確定下來的。

??如果在將 A0,A1的設置改變拖延到發(fā)送結束，在停止通訊之間，這樣實際上就對 I2C通訊就沒有影響了。INA226可以正確檢測到正確的地址。

??下面仍然在開始的時候，設置A0,A1都連接在 SDA，對應的地址為 0x4A,在發(fā)送地址碼的過程中，將 A0,A1 都連接在GND，此時檢測到的地址穩(wěn)定在 0x4F，對應 A0,A1都連接在SCL。如果在開始的時候將A0,A1 都連接在 VCC，對應的地址為 0x45。在發(fā)送 開始條件之后，將 A0,A1都連接在 GND，此時對應的地址為 0x40。似乎說明此時 INA226 是按照開始之后的狀態(tài)來設置后面的 地址的。但是，如果開始之后將 A0，A1連接到 SDA，但實際上檢測到的地址為 0x4F，對應A0,A1都連接到SCL。

※ 總??結 ※

本文討論了 INA226 這個芯片的 I2C 地址形成的機制。按照 INA226 數(shù)據(jù)手冊介紹，它是在每一次通訊的時候都會檢測 A0,A1管腳連接的狀態(tài)，從而確定這一次通訊的地址。按理說，I2C通訊每一次都是有 開始條件來說明通訊的開始。那么是否在 I2C 總線開始之后修改 A0,A1的狀態(tài)，就可以改變對應的地址了呢？?但是實際發(fā)現(xiàn)，情況并不是這么簡單。到現(xiàn)在為止，還無法確定究竟 INA226 在哪個時間片段內確定了最終的通訊地址。