I2C
总线原理及应用实例
[日期:2006-02-18] 来源:网络收集 作者:未知 [字体:大 中
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C(lnter - Integrated Circuit) 总线是一种由 PHILIPS 公司开发的两线式串行总线 ,用
于连接微控制器及其外围设备。I
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C 总线产生于在 80 年代,最初为音频和视频设备开发, 如今主要在服务
器管理中使用,其中包括单个组件状态的通信。例如管理员可对各个组件 进行查询,以管理系统的配置或
掌握组件的功能状态 ,如电源和系统风扇。可随时监控内
存、硬盘、网络、系统温度等多个参数 ,增加了系统的安全性,方便了管理。
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C 总线特点
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C
总线最主要的优点是其简单性和有效性。由于接口直接在组件之上 ,因此 I
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C 总线
占用的空间非常小,减少了电路板的空间和芯片管脚的数量,降低了互联成本。总线的长 度可高达 25 英
尺,并且能够以 10Kbps 的最大传输速率支持 40 个组件。I
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c 总线的另一个 优点是,它支持多主控
(multimastering), 其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成
为主总线。一个主控能够控制信号的传输和时钟 频率。当然,在任何时间点上只能有一个
主控。
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C 总线工作原理
2.1 总线的构成及信号类型
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C 总线是由数据线 SDA 和时钟 SCL 构成的串行总线,可发送和接收数据。在 CPU 与被
控 IC 之间、IC 与 IC 之间进行双向传送,最高传送速率 100kbps。各种被控制 电路均并联
在这条总线上,但就像电话机一样只有拨通各自的号码才能工作 ,所以每个电路和模块都
有唯一的地址,在信息的传输过程中,I
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C 总线上并接的每一模块电路既是主控器(或被控 器),又是发
送器(或接收器),这取决于它所要完成的功能。 CPU 发岀的控制信号分为地
址码和控制量两部分,地址码用来选址,即接通需要控制的电路,确定控制的种类;控制量 决定该调整
的类别(如对比度、亮度等)及需要调整的量。这样 ,各控制电路虽然挂在同
一条总线上,却彼此独立,互不相关。
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C 总线在传送数据过程中共有三种类型信号 ,它们分别是:开始信号、结束信号和
应答信号。
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 为低电平时,SDA 由低电平向高电平跳变,结束传送数据。
应答信号:接收数据的 叵在接收到 8bit 数据后,向发送数据的 IC 发岀特定的低 电平 脉冲,表示已
收到数据。CPU 向受控单元发岀一个信号后,等待受控单元发岀一个应答信 号,CPU 接收到应答信号后,根
据实际情况作岀是否继续传递信号的判断。若未收到应答信 号,由判断为受控单元出现故障。
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目前有很多半导体 集成电路上都集成了 I C 接口。带有 I C 接口的单片机有:CYGNAL
的 C8051F0XX 系列,PHILIPSP87LPC7XX 系列,MICROChip 的 PIC16C6XX 系列等。很多外围
器件如存储器、监控芯片等也提供 1
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c 接口。