六、I2C总线规范.ppt

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1、I2C总线规范I2C应用实例——小型视频记录器（硬盘录像机）视频记录器原理CCIR-656数字视频总线I2C控制总线模拟视频数字视频FIC8120与视频A/D接口I2C总线FIC8120与视频A/D接口CCIR-656数字视频总线I2C总线什么是I2CI2C，即InterIC，是Philips一种简单的双向两线总线，用于IC之间的信息通信I2C只有两根信号线，因此最大程度简化了芯片之间的连接，使电路板的设计、制造更简单I2C常用于处理器与外部控制器、处理器与串行存储器、甚至处理器与处理器之间的信息(命令)交互I2C常用术语术语描述发送器发送数据到总线的

2、器件接收器从总线接收数据的器件主机初始化发送产生时钟信号和终止发送的器件从机被主机寻址的器件多主机同时有多于一个主机尝试控制总线但不破坏报文仲裁是一个在有多个主机同时尝试控制总线但只允许其中一个控制总线并使报文不被破坏的过程同步两个或多个器件同步时钟信号的过程I2C特点总线只有两个信号：SDA和SCLI2C是一个多主设备总线，具有总线仲裁机制总线上每个从设备具有唯一的地址，主设备根据地址选择操作的目的设备总线定义三种传输速率：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3.4Mbit/s片上滤波器可以滤去数据线上的

3、毛刺，提高数据传输的可靠性同一I2C总线上可以挂接的芯片数量只受到总线400pF最大负载电容限制I2C信号I2C总线由两个信号组成：SCL(串行时钟)和SDA(串行数据)SDA和SCL都是双向信号，电路中通过电阻上拉到正电源，总线空闲时都是高电平SDA的数据位在SCL的同步下传输同一I2C总线上各节点的SDA、SCL输出都是集电极开路(OC)或漏极开路(OD)的，信号具有“线与”功能补充：OC与OD线与：多个OC/OD门输出连在一起，其中一个为低，所有的都为低I2C总线信号连接原理I2C拓扑结构I2C电路实例CPU视频A/D串行EEPROMI2C总线数

4、据位传输I2C是串行数据总线，SCL每个时钟周期传输一个数据位数据传输过程中，SDA信号只有在SCL为低电平时才允许改变数据传输过程中，SCL为高电平时，SDA必须保持稳定状态I2C总线的起始与停止空闲状态下，SCL和SDA都为高SCL为高，SDA由高变低，表示传输起始SCL为高，SDA由低变高，表示传输结束START和STOP总是由Master发出START发出后，I2C进入busy状态，STOP发出后，I2C进入free状态STARTSTOPI2C总线的设备寻址I2C总线从设备都有特定的地址，主设备根据地址寻址目标设备主设备的身份不是固定的，主设备

5、也可能作为从设备被别的主设备寻址I2C总线两种地址形式：7位地址和10位地址I2C地址由I2C总线委员会统一分配I2C的7位设备地址7位地址中，其中设备可实际使用的共有112个，有两组（0000xxx和1111xxx）共16个地址被保留作为特殊用途从设备地址R/W#说明00000000广播呼叫地址00000001起始字节0000001xCBUS地址0000010x保留给不同的总线格式0000011x保留到将来使用00001xxx高速模式主设备码11111xxx保留给将来使用11110xxx10位地址扩展I2C的7位与10位设备地址7位地址10位地址I2

6、C的数据传输一个字节8个二进制位，MSB在前，LSB在后，按位传输每个字节后都要有一个应答位，应答由接收器发出如果SLAVE因事(如处理中断)不能收/发下一个完整的字节，可将SCL拉到低电平，从而使Master进入等待状态I2C数据传输应答时钟由master发出响应脉冲期间，发送器释放SDA(置为高)响应脉冲期间，接收器把SDA置为低I2C设备寻址起始命令之后，master紧跟着发出控制字节，其中包含slave地址和读写控制信息STARTSTOP地址读/写应答数据1应答数据2应答I2C可能的数据传输格式1主机发送器发送到从机接收器传输的方向不会改变I2

7、C可能的数据传输格式2在第一个控制字节后，主机立即读从机数据。在第一次响应后，主机发送器变成主机接收器，从机接收器变成从机发送器第一次响应仍由从机产生。I2C可能的数据传输格式3复合格式：传输改变方向的时侯起始条件和从机地址都会被重复，但R/W位取反读写方向改变I2C的同步时钟所有主机在SCL线上产生它们自己的时钟来传输I2C总线上的报文数据只在时钟的高电平周期有效不同device的SCL信号通过线与连接I2Cmaster2时钟SCL实际状态master1时钟I2C的仲裁I2C没有中央主机，总线也没有任何定制的优先权主机只能在总线空闲的时侯启动传送当S

8、CL线是高电平时，仲裁在SDA线发生；在其他主机发送低电平时，发送高电平的主机将断开它的数据输