I2C(Inter-Integrated Circuit)

I2C协议是由飞利浦公司开发的,用于短距离IC间通信的通用标准。它通过SDA和SCL两条线实现双向数据传输,支持多主设备和多从设备,具有硬件地址寻址和灵活的报文格式。I2C广泛应用于各种电子设备中,简化了多设备连接的通信过程。

I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种串行通信协议,用于在集成电路(IC)之间进行短距离的数据传输。

I2C协议由飞利浦(Philips)公司于1982年推出,旨在解决不同IC之间通信的问题。现在,I2C协议已经成为一种通用且广泛应用的标准。

I2C协议使用两条线进行通信,分别是:

SDA(Serial Data Line):用于数据的双向传输。
SCL(Serial Clock Line):用于同步数据传输的时钟信号。
在I2C通信中,设备分为主设备(Master)和从设备(Slave)。主设备通过发送开始信号(Start)和地址字节来选择相应的从设备,然后通过SDA线发送或接收数据。从设备在接收到地址后检测,并发送或接收数据。

I2C协议还具有以下特点:

支持多主设备:多个主设备可以轮流访问总线。
支持多从设备:总线上可以同时连接多个从设备。
硬件地址寻址:每个从设备都有一个唯一的硬件地址,主设备可以选择要与哪个从设备通信。
报文格式灵活:可以发送数据字节和控制字节,并支持不同的传输模式,如读写、选择读取长度等。
I2C协议广泛应用于各种电子设备中,如传感器、存储器、显示器、扩展设备等。它在连接多个设备时简化了通信方式,同时具有灵活性和可靠性。

### I²C (Inter-Integrated Circuit) Protocol Overview I²C是一种简单、双向二线制同步串行总线,它用于连接微控制器及其外围设备[^1]。这种协议由飞利浦半导体公司于1982年开发,旨在提供一种标准化的方法来实现芯片间通信。 #### 主要特点 - **两根信号线**: 数据线(SDA)和时钟线(SCL),这两条线路都必须上拉电阻到电源电压。 - **多主机支持**: 可以有多个主控器共享同一总线,并通过仲裁机制防止数据冲突。 - **地址识别**: 每个从机都有唯一的7位或10位硬件地址,在传输前先发送目标器件的地址。 - **速度范围广**: 支持的标准模式(100 kbit/s),快速模式(400 kbit/s),高速模式(3.4 Mbit/s),以及更快的速度等级如超快模式(Fm+)可达1Mbit/s甚至更高。 #### 工作原理 在一个典型的I²C事务中, 主机会发起一次读取或写入操作: - 发送起始条件(start condition): SDA低电平期间SCL变为高电平时表示开始通讯. - 接着传送一个字节长度的目标从机地址加上读/写标志位(R/W#). - 如果是从机应答,则会返回ACKnowledge确认信号给主机;如果未接收到有效的响应则视为NAK(non-acknowledgment). - 对于写入过程, 主体会继续发送后续的数据帧直到完成整个消息;对于读取请求, 则是由从机负责回传所需的信息. ```c++ // C++ code example showing how an I2C transaction might be implemented using a library function void writeRegister(uint8_t deviceAddress, uint8_t regAddr, uint8_t value){ Wire.beginTransmission(deviceAddress); // Start communication with target device Wire.write(regAddr); // Send register address we want to update Wire.write(value); // Write new data into specified location Wire.endTransmission(); // Stop communicating and release bus } ```
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