I2C总线协议
- 格式:ppt
- 大小:134.00 KB
- 文档页数:18
i2c协议详解
I2C(Inter-Integrated Circuit)协议是一种双向串行总线,也称作IIC、TWI(Two-Wire Interface)或SMBus(System Management Bus),由Philips公司于1982年开发,用来连接多个微处理器和其它通信芯片。
I2C协议有两根线,分别是SCL(时钟线)和SDA(数据线),使用双线的好处就是只要两根线就可以完成数据传输,而不需要增加额外的线路,能够大大减少系统所需要的线路,减少系统的复杂度和成本。
I2C协议需要一个主控制器来控制整个系统,主控制器通过SCL线来发送时钟,并通过SDA线来发送和接收数据,从控制器则只负责接收数据。
I2C协议有7个基本信号,START、STOP、ACK、NACK、READ、WRITE和REPEAT START,START在传输数据前发出,STOP则在传输结束后发出,ACK和NACK则用来表示接收方是否正确接收到数据,READ和WRITE则用来指示当前传输的数据是读数据还是写数据,REPEAT START则用来重新开始新一轮的传输。
I2C协议的最大优点是简单、易用,而且可以支持多个从控制器,不过它的缺点也是显而易见的,它的传输速度相对较慢,而且它的传输距离也有限,约在50cm左右。
i2c协议1. 简介I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种串行通信协议,最初由Philips公司开发,用于在低速设备之间进行通信。
它是一种简单而又有效的通信协议,常被用于连接各种外设,如传感器、显示屏、存储器等。
2. 基本原理I2C协议基于两根总线线路:SDA(Serial Data Line)和SCL(Serial Clock Line)。
SDA线用于数据传输,SCL线用于时钟同步。
在I2C总线上,可以同时连接多个设备,每个设备都有一个唯一的地址。
数据传输是以字节为单位进行的,每个字节都由8个位表示。
在I2C通信中,主设备(master)和从设备(slave)的角色是固定的。
主设备负责发起通信,并控制总线上的时钟信号。
从设备则根据主设备的指令进行响应。
3. 信号传输I2C协议中的信号传输主要分为两种类型:地址传输和数据传输。
3.1 地址传输地址传输用于确定通信的目标设备。
在开始一次通信时,主设备首先发送一个起始信号(Start),然后发送包含目标设备地址和读写方向的字节。
目标设备根据其地址来判断是否需要响应当前通信。
如果地址匹配成功,目标设备会发送一个应答信号(Acknowledge,简称ACK),表示准备好进行数据传输。
如果地址匹配失败或目标设备忙碌,目标设备会发送一个非应答信号(Not Acknowledge,简称NACK)。
3.2 数据传输数据传输是在地址传输成功后进行的。
主设备发送数据或指令时,目标设备必须发送一个应答信号(ACK)作为确认;而当目标设备向主设备传输数据时,主设备则需要发送一个应答信号(ACK)。
数据传输时,每个数据字节都会在时钟的边沿进行传输。
主设备发送数据时,每个数据位都会在时钟的下降沿稳定,目标设备则在时钟的上升沿开始读取数据。
数据传输完成后,主设备会发送一个停止信号(Stop)来结束本次通信。
4. 速度和模式I2C协议支持不同的速度和模式,这取决于设备的类型和要求。
IIC总线协议一、协议简介IIC总线协议是一种用于串行通信的标准协议,也被称为I2C(Inter-Integrated Circuit)协议。
该协议由飞利浦(Philips)公司于1982年推出,旨在实现多个设备之间的通信和数据传输。
IIC总线协议以其简单、灵活和可靠的特性,在各种应用领域得到广泛应用,如电子设备、工业自动化、汽车电子等。
二、协议特性1. 串行通信:IIC总线协议采用串行通信方式,通过两条线路(SDA和SCL)进行数据传输。
其中,SDA(Serial Data Line)用于传输数据,SCL(Serial Clock Line)用于传输时钟信号。
2. 主从结构:IIC总线协议采用主从结构,主设备(Master)负责发起和控制通信过程,从设备(Slave)负责接收和响应主设备的指令。
3. 多设备连接:IIC总线协议支持多个从设备连接到同一条总线上,通过每个从设备的唯一地址进行区分。
4. 双向通信:IIC总线协议支持主设备和从设备之间的双向通信,主设备可以向从设备发送指令,同时从设备也可以向主设备发送响应或数据。
5. 时钟同步:IIC总线协议通过SCL线上的时钟信号实现设备之间的时钟同步,确保数据传输的准确性和可靠性。
6. 数据传输速率:IIC总线协议的数据传输速率可以根据需求进行调整,常见的速率有100Kbps、400Kbps和1Mbps等。
三、协议通信流程1. 初始化:主设备通过发送起始信号(Start)开始通信过程。
起始信号由低电平到高电平的跳变表示。
2. 地址传输:主设备发送从设备的地址和读/写位。
地址由7位或10位组成,其中7位地址是最常用的。
读/写位用于指示主设备是要读取从设备的数据还是向从设备发送数据。
3. 响应确认:从设备接收到地址后,如果地址匹配,则发送应答信号(ACK)给主设备。
应答信号由从设备在SCL线上拉低表示。
如果从设备没有准备好或地址不匹配,则不发送应答信号。
IIC总线协议中文版IIC总线协议是一种常用的串行通信协议,也被称为I2C协议(Inter-Integrated Circuit)。
它在数字电子系统中广泛用于芯片之间的通信和数据传输。
本文将介绍IIC总线协议的基本原理、工作模式和通信规范。
在主从模式下,总线上有一个主设备和多个从设备。
主设备负责控制总线上的通信,发送开始信号、地址和数据,并接收从设备返回的数据。
从设备根据收到的地址来判断是否需要响应主设备的请求,并将数据发送给主设备。
在多主模式下,总线上可以有多个主设备。
这些主设备之间通过仲裁来确定哪个主设备有权控制总线,并进行通信。
每个主设备都有一个优先级,优先级高的主设备有权接管总线,而优先级低的主设备则需要等待。
起始信号由主设备发送,用于告诉从设备通信即将开始。
起始信号的生成方法是先拉低数据线(SDA),然后再拉低时钟线(SCL)。
地址帧由主设备发送,用于选择要通信的从设备。
地址帧由7位地址和1位读/写位组成,共计8位。
地址位指定了要通信的从设备,读/写位用于指示主设备是要读取还是写入数据。
数据帧由主设备或从设备发送,用于传输实际的数据。
数据帧的长度可以是1字节到32字节。
停止信号由主设备发送,用于告诉从设备通信结束。
停止信号的生成方法是先拉高时钟线(SCL),然后再拉高数据线(SDA)。
总线上的设备可以通过拉低数据线(SDA)来请求主设备延时或终止通信。
总结IIC总线协议是一种常用的串行通信协议,适用于芯片之间的通信和数据传输。
它基于两根线(数据线和时钟线),支持主从模式和多主模式两种工作模式。
通信包括起始信号、地址帧、数据帧和停止信号。
每个设备通过唯一的地址来进行通信,可以通过拉低数据线来请求主设备延时或终止通信。
I2C总线协议及工作原理I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种串行通信总线协议,由Philips公司提出,适用于在电路板上连接各种集成电路的短距离通信。
I2C总线协议的工作原理是基于主从结构的,其中一个设备作为主设备,其他设备作为从设备。
主设备负责发起通信操作,而从设备则被动响应主设备的指令。
主设备在总线上发出启动信号,然后发送器件地址。
发起通信的主设备控制总线的速度和时序,并且主设备确定读写的类型。
从设备根据地址进行匹配,并根据主设备请求的读写进行响应。
通信完成后,主设备会发送停止信号释放总线。
在I2C总线上,每个设备都有一个唯一的7位或10位地址。
主设备在传输数据之前,会发送起始信号,这个信号告诉从设备通信即将开始。
随后主设备会发送一个地址字节,包含了要通信的从设备的地址和读写控制位。
如果从设备的地址和发送的地址匹配,从设备会发送一个应答(ACK)信号,表示准备好接收数据。
主设备然后才开始发送或接收数据。
数据在I2C总线上传输是以字节为单位的,并且每个字节之后都会有一个应答信号。
主设备负责设置时钟线的电平来控制数据的传输,而从设备负责读取或发送数据位。
在读取数据时,主设备会发送应答位,如果从设备准备好读取下一个字节,会发送应答信号;反之,如果从设备不准备好,会发送非应答信号。
在I2C总线上,主设备还可以使用多主模式,允许多个主设备操作相同的总线。
当多个主设备在通信总线上发起通信时,总线的冲突可能会发生。
为了解决这个问题,I2C总线使用了仲裁机制。
仲裁机制根据优先级决定那个设备能够继续发送数据,优先级高的设备可以中断优先级低的设备的传输,从而保证通信的顺利进行。
总结起来,I2C总线协议是一种简单、高效的串行通信协议。
它通过两根线实现设备之间的通信,并且支持多主模式。
它的工作原理是基于主从结构,主设备发起通信,从设备被动响应。
通过仲裁机制,解决了多主模式下的冲突问题。
i2c参数I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种串行通信协议,用于连接微控制器和外部设备。
它是一种双线制通信协议,包括一个数据线(SDA)和一个时钟线(SCL),可以同时连接多个设备。
1. I2C的基本原理和工作方式:I2C协议由两根线组成:数据线(SDA)和时钟线(SCL)。
数据通过SDA线传输,时钟信号在SCL线上传输。
通信始终由主设备(通常是微控制器)控制,它生成时钟信号并发送或接收数据。
从设备被动地响应主设备的命令。
2. I2C的物理层和电气特性:I2C使用开漏输出(open-drain)架构,这意味着总线上的设备可以将线拉低(逻辑0),但无法将其拉高(逻辑1)。
线上有一个上拉电阻来提供默认的逻辑高电平。
因此,在总线空闲状态时,线上均为逻辑高电平。
3. I2C的地址格式和设备选择:I2C设备有7位或10位地址,其中7位地址是最常见的。
每个设备必须有唯一的地址。
主设备通过发送设备地址来选择特定的从设备进行通信。
4. I2C的数据传输模式:I2C支持两种数据传输模式:字节传输模式和块传输模式。
字节传输模式下,每次传输只发送一个字节的数据。
块传输模式下,可以发送多个字节的数据,最多达到32字节。
5. I2C的起始和停止条件:通信开始时,主设备发送起始条件(start condition),即在SCL为高电平时,SDA从高电平下跳到低电平。
通信结束时,主设备发送停止条件(stop condition),即在SCL为高电平时,SDA从低电平上跳到高电平。
起始和停止条件用于标识通信的开始和结束。
6. I2C的速度选择:I2C支持不同的速度选择,可根据实际需求进行配置。
常用的速度包括标准模式(100 kbps)、快速模式(400 kbps)和高速模式(3.4 Mbps)。
7. I2C的应用:I2C广泛用于连接各种外部设备,如传感器、显示屏、存储器、扩展模块等。
它也被用于构建复杂的系统,如工业自动化系统、嵌入式系统和消费电子产品等。
iic协议格式
【最新版】
目录
1.IIC 协议简介
2.IIC 协议的基本组成部分
3.IIC 协议的数据传输方式
4.IIC 协议的优点和应用场景
正文
I.IIC 协议简介
I2C(Inter-Integrated Circuit)协议,又称为 I2C 总线,是一种串行通信协议,它是由 Philips 公司在 1980 年代开发的。
I2C 协议主要用于低速度、短距离的双向通信,特别适合于连接微处理器和外围设备,如存储器、传感器、LCD 驱动器等。
II.IIC 协议的基本组成部分
I2C 协议的基本组成部分包括:
1.主设备(Master):主设备是 I2C 总线上的控制设备,它发起通信,生成时钟信号,并控制数据传输。
2.从设备(Slave):从设备是 I2C 总线上的被控制设备,它响应主设备的通信请求,提供数据或接收数据。
3.总线(Bus):I2C 协议的数据传输通过两根信号线完成,分别是数据线(SDA)和时钟线(SCL)。
III.IIC 协议的数据传输方式
I2C 协议采用多主设备、仲裁通信的方式进行数据传输。
当多个主设备连接到同一总线上时,它们可以通过地址(Address)和数据(Data)
两条信号线进行通信。
I2C 协议支持插拔功能,即设备可以在系统运行过程中连接或断开。
IV.IIC 协议的优点和应用场景
I2C 协议具有以下优点:
1.支持多主设备,便于扩展和灵活配置;
2.通信速率较低,适合低速通信场景;
3.硬件接口简单,成本较低;
4.支持插拔功能,便于设备维护和升级。
I2C 协议广泛应用于嵌入式系统、物联网、智能家居等领域。
i2c 协议I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种用于芯片间通信的串行总线协议。
它由Philips(飞利浦)公司在1982年首次提出,是一种双向通信协议,可以在多个设备之间进行数据传输。
I2C协议简单易于实现,被广泛应用于各种数字电子设备中。
I2C协议基于两根信号线,分别为SCL(时钟线)和SDA(数据线)。
SCL线由主设备负责产生,并且控制整个数据传输的节奏,而SDA线用于传输数据。
I2C的通信是通过设备的地址来进行的,每个I2C设备都有一个唯一的地址,用于标识它们之间的通信。
I2C协议采用主从结构,主设备为I2C总线的控制者,从设备则被动接受主设备的命令并进行相应的操作。
在传输数据之前,主设备首先向总线上发送一个起始位,然后发送要通信的设备地址和读写位。
接着,主设备发送具体的数据或命令,从设备则接收并执行。
I2C协议支持多主设备的操作。
当多个主设备同时发送数据时,一个优先级机制会根据设备的地址来确定哪一个主设备具有更高的优先级,从而进行仲裁。
较高优先级的主设备获得控制总线的机会,而其他设备则静默等待。
另外,I2C协议还支持时钟同步。
主设备通过SCL线来提供时钟信号,从设备则通过监测SCL线的状态来进行同步。
这种同步机制可以保证数据的可靠传输,减少传输错误的发生,并提高传输的速度。
I2C协议最大的优点之一是它只需要两条信号线,因此能够有效地节省硬件资源。
此外,I2C协议还具有可扩展性强的特点,可以通过连接多个设备来扩展系统的功能。
这也是为什么它广泛应用于各种数字电子设备中的原因之一。
总结而言,I2C是一种简单而可靠的通信协议,适用于多种数字电子设备之间的通信。
它利用两根信号线来进行数据传输,并具有地址识别、时钟同步和多主设备支持等特点。
I2C协议的应用范围广泛,包括存储器、传感器、显示屏和各种外围设备等。
随着技术的不断发展,I2C协议将继续在数字电子领域发挥重要的作用。
IIC总线协议IIC(Inter-Integrated Circuit)总线协议,也被称为I2C协议,是一种串行通信协议,由NXP公司(前身为飞利浦半导体)于1980年代提出。
它是一种简单、高效、灵活的通信协议,常用于连接微控制器、传感器和其他集成电路之间的通信。
1.单主从结构:IIC总线中只能有一个主设备控制通信,并且可以连接多个从设备。
主设备负责发起通信请求和控制总线的时序,从设备则根据主设备的指令进行数据的接收和发送。
2. 传输速率可变:IIC总线的传输速率可以通过改变时钟频率来调整,常用的速率有100kbps、400kbps和1Mbps等。
3.基于地址的设备选择:主设备通过在通信开始时发送设备地址来选择要进行通信的从设备。
一般情况下,IIC总线上的设备地址由7位组成,可以表示128个不同的设备。
4.硬件上的数据确认:每个字节的传输结束后,接收设备会发送一个回应信号(ACK)表示已成功接收数据,而主设备则会在收到回应信号后继续发送下一个字节。
5. 软件上的开始和停止条件:在IIC总线上,通信的开始和结束由两个特殊的信号来标识,即开始条件(Start)和停止条件(Stop)。
1.主设备发送开始条件信号,即在SCL为高电平时,SDA从高电平转为低电平。
2.主设备发送设备地址和读/写位,选择要进行通信的从设备。
3.从设备接收到地址后,发送回应信号。
4.主设备发送数据到从设备或从设备发送数据到主设备。
5.每个字节传输结束后,接收设备发送回应信号。
6.通信结束后,主设备发送停止条件信号,即在SCL为高电平时,SDA从低电平转为高电平。
IIC总线协议在很多应用中得到了广泛的应用。
它不仅可以连接多个从设备,还可以通过从设备之间的数据传递实现简单的操作。
例如,一个主设备可以向一个传感器设备发送指令,然后从另一个设备接收传感器数据,完成数据采集和处理的任务。
总而言之,IIC总线协议是一种简单、高效、灵活的串行通信协议,适用于连接微控制器、传感器和其他集成电路之间的通信。
i2c总线协议I2C是一种串行通信协议,能够实现多个设备在同一总线上进行通信。
它被广泛应用于各种嵌入式系统、传感器和其他外设之间的通信。
I2C总线有两个信号线,即SCL(串行时钟线)和SDA(串行数据线)。
SCL用于同步数据传输,而SDA用于传输实际数据。
在I2C总线上,可以连接多个设备,每个设备都有一个唯一的7位或10位地址。
一个设备可以作为主设备发起通信,也可以作为从设备接收指令。
在I2C总线上的通信是基于主从关系的。
主设备负责发起通信,从设备负责接收并执行指令。
通信的流程如下:1. 主设备发送起始信号:当主设备希望进行通信时,它向总线发送一个起始信号,即将SCL和SDA线都拉低。
这个信号告诉其他设备总线将要开始通信了。
2. 主设备发送从设备地址:主设备发送从设备的地址,从设备根据自己的地址来判断是否是自己被选中了。
如果是,则从设备拉低SDA线,发送应答信号。
3. 主设备发送读或写指令:主设备发送读或写指令,告诉从设备主设备想要进行读取或写入操作。
4. 主设备发送数据:如果是写操作,主设备发送数据给从设备,从设备接收并处理数据。
如果是读操作,主设备会继续进行下一步。
5. 主设备接收从设备发送的数据:如果是读操作,主设备会先发送一个应答信号,然后从设备发送数据给主设备。
6. 主设备发送停止信号:主设备在完成通信后,发送一个停止信号,即将SCL线拉高,SDA线则拉高。
以上是I2C总线通信的基本流程。
需要注意的是,通信的速率由主设备控制,可以根据需要选择不同的速率。
一般来说,主设备可以选择低速模式(最高100kbps)或高速模式(最高3.4Mbps)。
I2C总线协议的优点包括简单、廉价、灵活和可靠。
它只需要两根信号线,相较于其他串行通信协议,节省了硬件成本。
此外,I2C总线协议还支持多主设备,允许多个设备在同一总线上进行通信。
然而,I2C总线协议也存在一些缺点。
首先,由于各个设备共享同一总线,可能会出现冲突的情况。
I2C总线协议中文版I2C(Inter-Integrated Circuit)总线是一种串行通信协议,用于在不同的集成电路之间进行通信。
它是由飞利浦公司(现在的恩智浦半导体)开发并于1982年发布。
I2C总线协议主要应用于各种数字设备之间的通信,例如传感器、存储设备、显示器和其他外围设备。
I2C总线协议使用两个线路进行通信:时钟线(SCL)和数据线(SDA)。
SCL线由主设备控制,用于对通信进行时钟同步。
SDA线用于传输数据,可以由主设备或从设备进行控制。
每个设备在总线上都有一个唯一的地址,以便在通信时进行识别。
在I2C总线中,通信被称为传输。
每个传输由一个起始条件和一个停止条件组成。
起始条件表明一个传输的开始,而停止条件表示传输的结束。
传输还包括设备地址、数据和确认位。
I2C总线协议定义了两种设备角色:主设备和从设备。
主设备在总线上产生时钟信号,并控制数据传输的发起。
从设备被动响应主设备的请求,并提供所需的数据。
主设备有权选择从设备,并在传输开始时向其发送设备地址。
从设备通过识别其唯一的设备地址来判断传输是否与自己有关。
I2C总线协议支持两种传输模式:主设备模式和从设备模式。
主设备模式下,主设备发送起始条件,并在通信中负责产生时钟信号。
主设备可以向一个或多个从设备发送数据,并在传输结束时发送停止条件。
从设备模式下,从设备只提供响应并在所需时提供数据。
在每个传输中,主设备发送数据位,并等待从设备返回一个ACK(应答)位。
ACK位用于确认数据的接收。
如果从设备成功接收了数据,它会返回一个ACK位。
如果从设备无法接收或处理数据,它可以返回一个NACK(非应答)位,表示传输的结束。
I2C总线协议还支持数据的读取和写入。
在写入模式下,主设备将数据发送给从设备,并等待ACK位的返回。
在读取模式下,主设备提供一个设备地址,并请求从设备发送数据。
从设备接收到请求后,会将数据发送给主设备,并等待ACK位的返回。
I2C总线协议介绍(易懂)目录CONTENTS•I2C总线协议产生背景•I2C总线协议内容介绍•I2C总线协议总结一、I2C总线协议产生背景1电视机内IC 之间相互连接,IC 芯片体积增大功耗增大 成本增加 IC 芯片应用不便飞利浦公司为了硬件电路最简化,效益最大化,给芯片设计制造者和芯片应用者带来极大益处。
2 I2C 总线Logo3飞利浦公司将这种集成电路互连通信电路命名为Inter-Integrated Circuit,简称为Inter-IC,或I2C(数字“2”为上标)。
因为I2C中的两根导线(SDA和SCL)构成了两根Bus,实现了Bus的功能;由于I2C电路能实现Bus的功能,故把I2C 电路称为 I2C-Bus,中文叫I2C总线(I2C总线是一个两线总线)。
4在正式的书面场合,全称写作Inter-Integrated Circuit,简写Inter-IC(IIC)或者I2C(数字“2”书写为上标,,英文读作“I squared C”,中文读作“I平方C”)5I2C总线术语及定义,如表(1)所示:表(1) I2C总线术语及定义6最初,I2C总线的运行速度被限制在100 Kbit /s。
随着技术的发展,对该规范进行了多次补充与更新,现在有五种运行速度模式,如表(2)所示:表(2)I2C总线传输速度模式二、I2C总线协议内容1I2C Bus 只要求两条双向线路:串行数据线(serial data SDA)与串行时钟线SCL(serialclock SCL),两条线都是双向传输的。
每个连接到总线的器件都有唯一的地址,主控制器发出的控制信息分为地址码和控制量两部分,地址码用来选择需要控制的I2C设备,控制量包含类别(写与读)2I2C总线是一种多控制器总线,总线上可以连接多个控制器和多个从机,这些控制器都可以发起对总线的控制,通过仲裁机制,同一个时刻,只能有一个控制器获得控制权,其他控制器轮流获取总线的控制权。
IIC总线协议IIC总线协议是一种串行通信协议,也被称为I2C(Inter-Integrated Circuit)总线协议。
它是由飞利浦公司(现在的恩智浦半导体公司)于1982年开发的,旨在提供一种简单、高效的通信方式,用于连接微控制器、传感器、存储器以及其他外设。
1. 引言IIC总线协议旨在实现多个设备之间的通信,通过两根线(SDA和SCL)进行数据传输。
该协议具有以下特点:简单、灵活、可扩展、多主机支持、多从机支持等。
2. 协议规范2.1 物理层规范IIC总线协议使用开漏输出,即总线上的设备只能拉低总线,而不能将总线拉高。
SDA线上的数据传输是双向的,而SCL线上的时钟信号是单向的。
2.2 逻辑层规范IIC总线协议使用起始位、地址位、数据位、应答位和停止位来组成数据帧。
起始位用于指示数据传输的开始,停止位用于指示数据传输的结束。
地址位用于指定设备的地址,数据位用于传输实际的数据。
应答位用于确认数据的接收情况。
2.3 时序规范IIC总线协议的时序由主机设备控制。
主机设备发送时钟信号,根据时钟信号的上升沿和下降沿来进行数据的传输和接收。
每个数据位都在时钟信号的下降沿进行传输。
3. 数据传输3.1 主机模式在主机模式下,主机设备负责发起通信,并控制总线上的数据传输。
主机设备首先发送起始位,然后发送设备地址,接着发送数据位,并等待从机设备的应答。
主机设备可以在传输过程中发送多个数据帧,并在最后发送停止位。
3.2 从机模式在从机模式下,从机设备等待主机设备的指令,并根据指令进行数据的接收或发送。
从机设备接收到起始位和地址位后,会检查地址是否匹配,如果匹配则进行数据的接收或发送,并发送应答位。
4. 错误处理IIC总线协议提供了多种错误处理机制,以确保数据的可靠传输。
例如,如果主机设备在发送数据位后没有接收到从机设备的应答位,则可以进行重试操作。
此外,总线上还可以使用时钟拉伸机制,即从机设备可以拉低时钟信号,以便主机设备有足够的时间处理数据。
I2C总线协议中文版一、概述:I2C总线协议(Inter-Integrated Circuit)是由飞利浦公司(现在的恩智浦)于1980年代开发的一种串行通信协议。
它是一种双线制协议,使用一根数据线(SDA,Serial Data Line)和一根时钟线(SCL,Serial Clock Line)进行数据传输。
二、工作原理:I2C总线协议采用主从架构。
每个设备都有一个唯一的7位地址,用于通信标识。
通信始于主设备(Master)向从设备(Slave)发送一个起始信号。
接下来,主设备向从设备发送地址和数据,从设备则负责接收和处理这些信息。
通信完成后,主设备发送停止信号。
三、起始信号:起始信号用于标识I2C总线上的数据传输开始。
它是一个由高电平转为低电平的信号,由主设备发出。
起始信号表示数据传输的开始,准备发送地址和数据。
四、停止信号:停止信号用于标识I2C总线上的数据传输结束。
它是一个由低电平转为高电平的信号,由主设备发出。
停止信号表示数据传输的结束,释放总线并准备下一次通信。
五、地址传输:地址传输用于将主设备的地址发送给从设备。
地址是一个7位的二进制数,表示设备的唯一标识。
地址传输始于起始信号。
主设备在发送地址时,位0到6表示从设备的地址,最高位表示读或写操作(0表示写,1表示读)。
六、数据传输:数据传输用于通过I2C总线在主设备和从设备之间传送数据。
数据传输必须在起始信号和停止信号之间进行。
主设备首先发送一个字节的数据,接着从设备对数据进行确认(ACK)操作。
如果从设备收到的数据正确,它会产生一个ACK信号,否则会产生一个NACK信号。
数据传输可以是字节模式(8位数据)或位模式(1位数据),由主设备发起。
七、时钟传输:时钟传输用于同步主设备和从设备之间的数据传输。
时钟信号由主设备产生,并控制整个通信过程。
主设备在时钟线上输出高或低电平,从设备在时钟线上读取该电平。
时钟信号的频率可以通过修改I2C总线速率来调整。
I2C协议1、I2C总线I2C总线是由Philips公司开发的一种简单、双向二线制同步串行总线。
它只需要两根线即可在连接于总线上的器件之间传送信息。
主器件用于启动总线传送数据,并产生时钟以开放传送的器件,此时任何被寻址的器件均被认为是从器件.在总线上主和从、发和收的关系不是恒定的,而取决于此时数据传送方向。
如果主机要发送数据给从器件,则主机首先寻址从器件,然后主动发送数据至从器件,最后由主机终止数据传送;如果主机要接收从器件的数据,首先由主器件寻址从器件.然后主机接收从器件发送的数据,最后由主机终止接收过程。
在这种情况下.主机负责产生定时时钟和终止数据传送。
主机发送数据从机找寻从机地址-主动发送数据-主机终止传送主机接受从机数据主机找从机地址-主机接受数据-主句终止接受2、工作原理编辑SDA(串行数据线)和SCL(串行时钟线)都是双向I/O线,接口电路为开漏输出.需通过上拉电阻接电源VCC.当总线空闲时.两根线都是高电平,连接总线的外同器件都是CMOS器件,输出级也是开漏电路.在总线上消耗的电流很小,因此,总线上扩展的器件数量主要由电容负载来决定,因为每个器件的总线接口都有一定的等效电容.而线路中电容会影响总线传输速度.当电容过大时,有可能造成传输错误.所以,其负载能力为400pF,因此可以估算出总线允许长度和所接器件数量。
主器件用于启动总线传送数据,并产生时钟以开放传送的器件,此时任何被寻址的器件均被认为是从器件.在总线上主和从、发和收的关系不是恒定的,而取决于此时数据传送方向。
如果主机要发送数据给从器件,则主机首先寻址从器件,然后主动发送数据至从器件,最后由主机终止数据传送;如果主机要接收从器件的数据,首先由主器件寻址从器件.然后主机接收从器件发送的数据,最后由主机终止接收过程。
在这种情况下.主机负责产生定时时钟和终止数据传送。
3、特点I2C总线特点可以概括如下:(1)、在硬件上,I2C总线只需要一根数据线和一根时钟线两根线,总线接口已经集成在芯片内部,不需要特殊的接口电路,而且片上接口电路的滤波器可以滤去总线数据上的毛刺(金属表面出现的余屑和表面极细小的显微金属颗粒).因此I2C总线简化了硬件电路PCB布线,降低了系统成本,提高了系统可靠性。
I2C总线协议1.I2C协议2条双向串行线,一条数据线SDA,一条时钟线SCL。
SDA传输数据是大端传输,每次传输8bit,即一字节。
支持多主控(multimastering),任何时间点只能有一个主控。
总线上每个设备都有自己的一个addr,共7个bit,广播地址全0.系统中可能有多个同种芯片,为此addr分为固定部分和可编程部份,细节视芯片而定,看datasheet。
1.1 I2C位传输数据传输:SCL为高电平时,SDA线若保持稳定,那么SDA上是在传输数据bit;若SDA发生跳变,则用来表示一个会话的开始或结束(后面讲)数据改变:SCL为低电平时,SDA线才能改变传输的bit1.2 I2C开始和结束信号开始信号:SCL为高电平时,SDA由高电平向低电平跳变,开始传送数据。
结束信号:SCL为高电平时,SDA由低电平向高电平跳变,结束传送数据。
1.3 I2C应答信号Master每发送完8bit数据后等待Slave的ACK。
即在第9个clock,若从IC发ACK,SDA会被拉低。
若没有ACK,SDA会被置高,这会引起Master发生RESTART或STOP流程,如下所示:1.4 I2C写流程写寄存器的标准流程为:1. Master发起START2. Master发送I2C addr(7bit)和w操作0(1bit),等待ACK3. Slave发送ACK4. Master发送reg addr(8bit),等待ACK5. Slave发送ACK6. Master发送data(8bit),即要写入寄存器中的数据,等待ACK7. Slave发送ACK8. 第6步和第7步可以重复多次,即顺序写多个寄存器9. Master发起STOP写一个寄存器1.5 I2C读流程读寄存器的标准流程为:1. Master发送I2C addr(7bit)和w操作1(1bit),等待ACK2. Slave发送ACK3. Master发送reg addr(8bit),等待ACK4. Slave发送ACK5. Master发起START6. Master发送I2C addr(7bit)和r操作1(1bit),等待ACK7. Slave发送ACK8. Slave发送data(8bit),即寄存器里的值9. Master发送ACK10. 第8步和第9步可以重复多次,即顺序读多个寄存器2. PowerPC的I2C实现Mpc8560的CCSR中控制I2C的寄存器共有6个。