1.10.1I2C串行通信概述項(xiàng)目一11一月2026智能電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作主要內(nèi)容I2C概述1.I2C概述

I2C（Inter-integratedCircuit）總線支持設(shè)備之間的短距離通信，用于處理器和一些外圍設(shè)備之間的接口，它只需要兩根信號(hào)線來(lái)完成信息交換。I2C最早是飛利浦在1982年開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)并用于自己的芯片上，一開(kāi)始只允許100kHz、7-bit標(biāo)準(zhǔn)地址。1992年，I2C的第一個(gè)公共規(guī)范發(fā)行，增加了400kHz的快速模式以及10-bit擴(kuò)展地址。在I2C的基礎(chǔ)上，1995年Intel提出了“SystemManagementBus”(SMBus)，用于低速設(shè)備通信，SMBus把時(shí)鐘頻率限制在10kHz~100kHz，但I(xiàn)2C可以支持0kHz~5MHz的設(shè)備：普通模式（100kHz）、快速模式（400kHz）、快速模式+（1MHz）、高速模式（3.4MHz）和超高速模式（5MHz）。1.I2C概述（1）I2C總線特性在I2C通信總線上，可連接多個(gè)I2C通訊設(shè)備，支持多個(gè)主機(jī)和多個(gè)從機(jī)；I2C通訊只需要兩條總線：串行數(shù)據(jù)線（SDA），串行時(shí)鐘線（SCL）；每個(gè)連接到總線的設(shè)備都有一個(gè)獨(dú)立的地址，主機(jī)利用該地址對(duì)設(shè)備進(jìn)行訪問(wèn)；SDA和SCL總線都需要上拉電阻，當(dāng)總線空閑時(shí)，兩根線均為高電平，連接到總線上的任意器件輸出低電平都會(huì)將總線信號(hào)拉低，即各器件的SDA和SCL都是線與的關(guān)系；多個(gè)主機(jī)同時(shí)使用總線時(shí)，需要用仲裁方式?jīng)Q定哪個(gè)設(shè)備占用總線，不然數(shù)據(jù)將會(huì)產(chǎn)生沖突。傳輸位速率標(biāo)準(zhǔn)模式下為100kbps，快速模式下為400kbps。1.I2C概述（2）I2C總線工作時(shí)序I2C總線時(shí)序由起始信號(hào)（START）、數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)或地址）、應(yīng)答信號(hào)（ACK或NOACK）以及停止信號(hào)（STOP）組成。1.I2C概述起始信號(hào)在SCL高電平期間，SDA由高電平變?yōu)榈碗娖奖硎酒鹗夹盘?hào)，起始信號(hào)是數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_(kāi)始，總線上所有的從機(jī)開(kāi)始等待主機(jī)緊接下來(lái)的從機(jī)地址廣播。1.I2C概述停止信號(hào)（STOP）在SCL高電平期間，SDA由低電平變?yōu)楦唠娖奖硎就Ｖ剐盘?hào)，當(dāng)所有數(shù)據(jù)發(fā)送完成時(shí)，主機(jī)將產(chǎn)生一個(gè)停止信號(hào)。1.I2C概述應(yīng)答信號(hào)（ACK或NOACK）

主機(jī)向從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，當(dāng)主機(jī)發(fā)送起始信號(hào)后，主機(jī)每送出一個(gè)字節(jié)的地址或數(shù)據(jù)后，在SCL時(shí)鐘的第9個(gè)邊沿，從機(jī)會(huì)返回一個(gè)低電平的應(yīng)答信號(hào)，如果在第9個(gè)時(shí)鐘邊沿SDA數(shù)據(jù)線仍為高電平，則認(rèn)為從機(jī)未返回應(yīng)答信號(hào)，數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束。

主機(jī)從從機(jī)讀取數(shù)據(jù)時(shí)，從機(jī)每送出一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，也要等待主機(jī)的應(yīng)答信號(hào)，如果主機(jī)接收到從機(jī)的數(shù)據(jù)，主機(jī)發(fā)送應(yīng)答信號(hào)，從機(jī)接收到應(yīng)答信號(hào)后繼續(xù)傳輸