I2C協(xié)議總結(jié).doc

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I2C協(xié)議總結(jié) 串行總線I2C由數(shù)據(jù)線SDA和時(shí)鐘線SCL構(gòu)成，可實(shí)現(xiàn)完善的雙工同步數(shù)據(jù)傳輸 ，能方便的構(gòu)成多機(jī)系統(tǒng)和外圍器件擴(kuò)展系統(tǒng)，I2C采用器件地址的硬件設(shè)置方 法，通過(guò)軟件進(jìn)行尋址。
I2C總線系統(tǒng)中，以共同掛接的I2C總線作為通信手段的每個(gè)器件均構(gòu)成I2C總線 的一個(gè)器件節(jié)點(diǎn)。
根據(jù)節(jié)點(diǎn)是否帶有智能，可將這些節(jié)點(diǎn)分為主器件節(jié)點(diǎn)和外圍 器件節(jié)點(diǎn)。
主器件節(jié)點(diǎn)可作為主控器，用來(lái)對(duì)總線進(jìn)行主動(dòng)控制。
在一次通信過(guò) 程中，由主控器負(fù)責(zé)向總線上發(fā)送啟動(dòng)信號(hào)、同步時(shí)鐘信號(hào)、被控器件地址碼、 重啟動(dòng)信號(hào)和停止信號(hào)等。
而被控器（即受控器件）可分別由這兩種節(jié)點(diǎn)充當(dāng) 。
如果在系統(tǒng)中同時(shí)存在2個(gè)或2個(gè)以上的主器件節(jié)點(diǎn)企圖控制總線，則形成總線 沖突狀態(tài)。
由于I2C引入了同步時(shí)鐘和總線仲裁機(jī)制，即使出現(xiàn)總線沖突也不會(huì) 造成信息丟失。
發(fā)生總線沖突時(shí)，為了避免信息丟失，需要進(jìn)行總線仲裁以決定誰(shuí)是主控器。
總 線仲裁是通過(guò)裁定SDA線上的控制權(quán)來(lái)解決的。
時(shí)鐘同步是連接到SCL線上的所 有器件進(jìn)行“線與”實(shí)現(xiàn)的。
只要有一個(gè)器件向SCL輸出低電平，SCL就為低電平。
因此SCL線的低電平時(shí)間由時(shí)鐘低電平期最長(zhǎng)的器件決定，而高電平時(shí)間由時(shí)鐘 高電平期最短的器件決定，由此形成了時(shí)鐘的同步。
下圖所示為一次完整的通信過(guò)程的時(shí)序。
圖1i2c總線數(shù)據(jù)傳送時(shí)序 （注：圖中，SCL線上1~7位為7位地址碼，第8位為讀寫(xiě)位R~D,第9位為ACK 應(yīng)答位，緊接著的為
第一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)，然后是一位應(yīng)答位，后面繼續(xù)第2個(gè)數(shù)據(jù)字 節(jié)。
） 如圖所示，主控器在檢測(cè)到總線空閑（數(shù)據(jù)線SDA和時(shí)鐘線SCL同時(shí)處于高 電平狀態(tài)）時(shí)，首先發(fā)送一個(gè)啟動(dòng)信號(hào)S(在時(shí)鐘線SCL保持高電平期間，數(shù)據(jù)線S DA上電平被拉低)，它標(biāo)志著一次數(shù)