IIC总线协议介绍

IIC总线协议介绍，需要的懂得。 I2C协议是单片机与其它芯片常用的通讯协议，由于只需要两根线，所以很好使用。 1. I2C总线的特点 (1)只要求两条总线线路 一条串行数据线 SDA 一条串行时钟线 SCL (2) 每个连接到总线的器件都可以通过唯一的地址和一直存在的简单的主机/从机关系软件设定地址；主机可以作为主发送器或主机接收器 (3)它是一个真正的多主机总线，如果两个或更多主机同时初始化数据传输可以通过冲突检测和仲裁防止数据被破坏 (4)串行的 8 位双向数据传输位速率在标准模式下可达 100kbit/s 快速模式下可达 400kbit/s 高速模式下可达.4Mbit/s (5)片上的滤波器可以滤去总线数据线上的毛刺波保证数据完整 (6) 连接到相同总线的IC数量只受到总线的最大电容400pF 限制 IIC（Inter-Integrated Circuit）总线协议，也称为I2C协议，是一种高效、简单且节省引脚的通信协议，常用于微控制器与各种外围设备间的通信。它由飞利浦公司（现NXP半导体）开发，允许多个设备通过两根线（串行数据线SDA和串行时钟线SCL）进行双向通信。以下是关于I2C协议的详细介绍： 1. **I2C总线特点** - **双线通信**：I2C协议只需要SDA和SCL两条线，SDA负责数据传输，SCL提供同步时钟。 - **地址机制**：每个连接到总线的设备都有一个唯一的7位地址，以及主机/从机关系。主机可以作为主发送器或主接收器，从机只能响应主机的命令。 - **多主机支持**：I2C总线支持多个主机，当多个主机尝试同时发送数据时，通过冲突检测和仲裁机制避免数据损坏。 - **速度等级**：标准模式下最大数据传输速率为100kbps，快速模式为400kbps，高速模式可达4Mbps。 - **数据完整性**：内置滤波器可过滤掉数据线上的噪声，确保数据的完整性和准确性。 - **连接设备数量**：连接到总线的IC数量仅受限于总线的最大电容，通常是400pF。 2. **I2C总线信号时序** - **数据有效性**：数据线SDA上的数据在时钟SCL为高电平时必须保持稳定，数据的改变只能发生在SCL为低电平的阶段。 - **起始和停止条件**：起始条件是SCL为高时SDA由高变低，停止条件是SCL为高时SDA由低变高。 - **总线空闲状态**：SDA和SCL均为高电平时，总线处于空闲状态。 - **数据传输与ACK应答**：每个数据字节由8位组成，每个字节传输后，接收方会在时钟的第9个脉冲期间通过拉低SDA线发送ACK应答，表示数据已被正确接收。 - **地址格式**：起始条件后，主机发送7位从机地址，接着是1位数据方向位（R/W），0表示写操作，1表示读操作。 3. **C语言实现I2C通信示例** 在提供的代码片段中，可以看到C程序中定义了SDA和SCL的sbit变量，并提供了启动IIC、停止IIC、发送ACK应答的函数。`startIIC()`函数用于生成起始条件，`stopIIC()`用于生成停止条件，而`Ack_IIC()`函数则处理主设备等待从设备应答的逻辑。 I2C协议因其简单、高效的特点，在嵌入式系统和物联网应用中广泛使用，涵盖了传感器、显示屏、实时时钟等各种类型的外围设备。通过理解其工作原理和时序，开发者能够轻松地将I2C通信集成到自己的项目中。