I2C协议简介

本文介绍了I2C协议的基本概念,包括其物理层特点,如双向数据线、独立设备地址、上拉电阻和多种传输模式。I2C协议还支持多主机仲裁以避免数据冲突,并详细描述了基本读写过程。同时,文中提出了两个问题,一是解释了I2C总线上的仲裁机制,二是讨论了如何确定使用7位还是10位从机地址。

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1. I2C 介绍

I2C 通讯协议(Inter-Integrated Circuit)是由 Phiilps 公司开发的,由于它引脚少,硬件 实现简单,可扩展性强,不需要 USART、CAN 等通讯协议的外部收发设备,现在被广泛 地使用在系统内多个集成电路(IC)间的通讯。

 

2. I2C 物理层

它的物理层有如下特点:

(1) 它是一个支持设备的总线。“总线”指多个设备共用的信号线。在一个 I2C 通讯总线 中,可连接多个 I2C 通讯设备,支持多个通讯主机及多个通讯从机。

(2) 一个 I2C 总线只使用两条总线线路,一条双向串行数据线(SDA) ,一条串行时钟线 (SCL)。数据线即用来表示数据,时钟线用于数据收发同步。

(3) 每个连接到总线的设备都有一个独立的地址,主机可以利用这个地址进行不同设备之 间的访问。

(4) 总线通过上拉电阻接到电源。当 I2C 设备空闲时,会输出高阻态,而当所有设备都空 闲,都输出高阻态时,由上拉电阻把总线拉成高电平。

(5) 多个主机同时使用总线时,为了防止数据冲突,会利用仲裁方式决定由哪个设备占用 总线。 (问题1:多个主机同时使用总线时,具体怎么仲裁呢?)

(6) 具有三种传输模式:标准模式传输速率为 100kbit/s ,快速模式为 4

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