I2C总线协议的分析.doc

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1、一、I2C总线定义I2C（Inter—IntegratedCircuit）总线是一种山PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及英外围设备。I2C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屮使用，其屮包括单个纽件状态的通信。例如管理员可对各个纽.件进行杳询，以管理系统的配置或掌握纽•件的功能状态，如电源和系统风扇。可随吋监控内存、硕盘、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。二、I2C总线特点I2C总线最主要的优点是其简单性和有效性。山于接口直接在组件Z上，因此I2C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

2、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个纽件。I2C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。三、I2C总线工作原理I2C总线是山数据线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100kbpso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白的号码才能工作，所以每个电路和模块都有唯一的地址，在信息的传输过程1M2C

3、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发出的控制信号分为地址码和控制最两部分，地址码用来选址，即接通需要控制的电路，确定控制的种类；控制杲决定该调整的类别（如对比度、亮度等）及需要调整的昴。这样,备控制电路虽然挂在同一条总线上，却彼此独立，互不相关。四、总线的构成及信号类型I2C总线是山数据线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ICZ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

4、的地址，在信息的传输过程中，I2C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），这収决于它所要完成的功能。CPU发出的控制信号分为地址码和控制量两部分，地址码用來选址，即接通需要控制的电路，确定控制的种类；控制量决定该调幣的类别（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。I2C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山高电平向低电平跳变，开始传送数据。结束信号：SCL为高电平时，SDA山低电平向高电平跳变，结束传送数据。应答佶号：接收数据的

5、IC在接收到8bit数据后，向发送数据的IC发出特定的低电平脉冲，表示已收到数据。CPU向受控单元发出一个信号后，等待受控单元发出一个应答信号，CPU接收到应答信号后，根据实际情况作出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号，山判断为受控咆元出现故障°这些信号中，起始信号是必需的，结束信号和应答信号，都可以不要。目前有很多半导休集成电路上都集成了I2C接口。带有I2C接口的单片机有：CYGNAL的C8O51FOXX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I2C接口I2C总线是一种用于IC器件之间连接的双

6、向二线制总线，所谓总线它上而可以挂多个器件，并且通过两根线连接，占用空间非常的小，总线的长度可长达25英尺，并且能够以10Kbps的最大传输速率支持4个组件。它的另一优点是多主控，只要能够进行接收和发送的设备都可以成为主控制器，当然多个主控不能同一时间工作。I2C总线有两根信号线，一根为SDA（数据线），一根为SCL（吋钟线）。任何吋候时倂信号都是山主控器件产生。%1.I2C总线操作I2C规程运用主/从双向通讯。器件发送数据到总线上，则定义为发送器，器件接收数据则定义为接收器。主器件和从器件都可以工作于接收和发送状态。总线必须山主器件（通常为微控制器）控制，主器件产生串行时钟（SCL）控制

7、总线的传输方向，并产生起始和停止条件°SDA线上的数据状态仅在SCL为低电平的期间才能改变，SCL为高电平的期间，SDA状态的改变被用来农示起始和停止条件o控制字节在起始条件Z后，必须是器件的控制字节，其屮高四位为器件类型识别符（不同的芯片类型有不同的定义，EEPROM一般应为1010）,接着三位为片选，最后一位为读写位，当为1时为读操作，为0吋为写操作。写操作写操作分为字节写和页面写两种操作，对于贝面写根据芯片的一次装