I2C总线原理

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1、♦什么是I2C总线？        I2C即InterIC，由Philips公司开发，是当今电子设计中应用非常广泛的串行总线之一，主要用于电压、温度监控，EEPROM数据的读写，光模块的管理等。中国通信人博客N*eHh[.IpfY+{6SI2C总线只有两根线，SCL和SDA，SCL即SerialClock，串行参考时钟，SDA即SerialData，串行数据。♦I2C总线的速率能达到多少？    标准模式下：100Kbpsy~,IWJ-a*k0    快速模式下：400Kbps中国通信人博客1_QZeuh    高速模式下：3.4Mbps中国通信人博客0u1T+

2、V+_?&J8^*nK         I2C总线结构如下图所示：            如上图所示，I2C是OC或OD输出结构，使用时必须在芯片外部进行上拉，上拉电阻R的取值根据I2C总线上所挂器件数量及I2C总线的速率有关，一般是标准模式下R选择10kohm，快速模式下R选取1kohm，I2C总线上挂的I2C器件越多，就要求I2C的驱动能力越强，R的取值就要越小，实际设计中，一般是先选取4.7kohm上拉电阻，然后在调试的时候根据实测的I2C波形再调整R的值。中国通信人博客j"A#m;D+}X&LK)w♦I2C总线上最多能挂多少个I2C器件？:BaO$JQ~Q

3、&Z0 中国通信人博客!ieTKus#c.r:CI2C总线上允许挂接I2C器件的数量由两个条件决定：      1).I2C从设备的地址位数。I2C标准中有7位地址和10位地址两种。如果是7位地址，允许挂接的I2C器件数量为：27＝128，如果是10位地址，允许挂接的I2C器件数量为：210＝1024，一般I2C总线上挂接的I2C器件不会太多，所以现在几乎所有的I2C器件都使用7位地址。      2).挂在I2C总线上所有I2C器件的管脚寄生电容之和。I2C总线规范要求，I2C总线容性负载最大不能超过470pF。      ♦I2C总线是如何工作的？中国通信人博

4、客-rd5}w8njzuX     1).I2C总线传输的特点。     I2C总线按字节传输，即每次传输8bits二进制数据，传输完毕后等待接收端的应答信号ACK，收到应答信号后再传输下一字节。等不到ACK信号后，传输终止。空闲情况下，SCL和SDA都处于高电平状态。中国通信人博客8h.h.Zv$Hp      2).如何判断一次传输的开始？中国通信人博客:pl)Cf)jP!MS}  中国通信人博客Bf#H$]'N5u9U    如上图所示，I2C总线传输开始的标志是：SCL信号处于高电平期间，SDA信号出现一个由高电平向低电平的跳变。      3).如何判断

5、一次传输的结束？4{ZD9{&}3R}6ytG2U0       如上图所示，I2C总线传输结束的标志是：SCL信号处于高电平期间，SDA信号出现一个由低电平向高电平的跳变。跟开始标识正好相反。       4).什么样的I2C数据才是有效的。OB9CR+Tw!G+S0中国通信人博客kn+V(d6H    在SCL处于高电平期间，SDA保持状态稳定的数据才是有效数据，只有在SCL处于低电平状态时，SDA才允许状态切换。前面已经讲过了，SCL高电平期间，SDA状态发生改变，是传输开始/.结束的标志。中国通信人博客1jvf4E2~p_♦I2C总线的主要时序参数有

6、哪些？中国通信人博客;C(K:Y@%rl      I2C总线的主要时序参数有：开始建立时间tSU:STA，开始保持时间tHD:STA，数据建立时间tSU:DAT，数据保持时间tSU:DAT，结束建立时间tSU:STO。如下图所示：}9D1U%Vw4E@&DIx4W0   中国通信人博客3Us&

7、?(vN2P   开始建立时间：SCL上升至幅度的90%与SDA下降至幅度的90%之间的时间间隔；中国通信人博客cBYVetD#`(F*`   开始保持时间：SDA下降至幅度的10%与SCL下降至幅度的10%之间的时间间隔；中国通信人博客,^4{YKI'p/L1{   数

8、据建立时间：SDA上升至幅度的90%或SDA下降至幅度的10%与SCL上升至幅度的10%之间的时间间隔；Dx

9、E)eKbX0   数据保持时间：SCL下降至幅度的10%与SDA上升至幅度的10%或SDA下降至幅度的90%之间的时间间隔；R-OBeYI,g0   结束建立时间：SCL上升至幅度的90%与SDA上升至幅度的90%之间的时间间隔；d4jBvo,A0  I2C总线的时序参数要求：中国通信人博客1ot5acCPc+pI:z+GuhUJPh0     ♦I2C总线如何进行读写操作？中国通信人博客2I?/p*v$`9bC'v}+I:^     中国通信人博客O

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