i2c总线有什么特点?i2c一般拿来实现什么功能

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I2C串行总线工作原理及应用

I2C串行总线工作原理及应用

I2C串行总线工作原理及应用I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种串行总线协议,用于连接芯片和外设,允许它们之间进行通信和数据交换。

I2C总线由飞利浦公司(现在的恩智浦半导体)于1980年代初引入,是一种简单、高效、可扩展的通信协议。

I2C总线由两根信号线组成,分别是SCL(串行时钟线)和SDA(串行数据线),可以连接多个设备,每个设备都有一个唯一的地址,设备之间可以通过发送和接收数据来进行通信。

I2C总线的工作原理如下:1.主从模式:在I2C总线上,一个设备必须充当主设备,其他设备充当从设备。

主设备负责生成时钟信号和控制整个通信流程,从设备只能在主设备允许时传输数据。

2.起始和停止条件:通信开始时,主设备会发送一个起始条件来指示数据的传输开始。

而通信结束时,主设备会发送一个停止条件来指示数据的传输结束。

3.传输过程:在传输数据之前,主设备首先会发送一个地址码来指定要通信的从设备。

然后,主设备将数据传输到从设备(写操作)或从设备将数据传输给主设备(读操作)。

每个数据字节都会被从设备确认,并继续传输下一个数据字节。

4.时钟和数据线:SCL线用于同步数据传输的时钟信号,SDA线用于传输实际的数据。

数据传输是按字节进行的,每个字节有8个位,其中第一个位是数据位,后面的7个位是地址位或数据位。

I2C总线的应用非常广泛,包括但不限于以下几个方面:1.传感器:I2C总线可以用于将传感器连接到主控芯片。

例如,温度传感器、湿度传感器、光照传感器等可以通过I2C总线传输采集到的数据给主控芯片进行处理和分析。

2. 存储器:I2C总线可以连接EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)和其他类型的存储器芯片,用于存储数据和程序。

主控芯片可以通过I2C总线读取和写入存储器中的数据。

3.显示器:一些液晶显示器和OLED显示器可以通过I2C总线与主控芯片进行通信。

I2C总线原理及应用实例

I2C总线原理及应用实例

I2C总线原理及应用实例I2C(Inter-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。

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。

1 I2C总线特点I2C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。

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。

2 I2C总线工作原理2.1 总线的构成及信号类型I2C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,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。

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。

I2C总线——总结

I2C总线——总结

I2C总线——总结I2C总线是一种串行数据通信协议,用于连接集成电路之间进行通信。

它由Phillips公司于1982年首次提出,并在随后的几十年中得到广泛应用和发展。

I2C总线采用两根线(SDA和SCL)进行通信,具有简单、高效的特点,适用于较短距离的通信。

首先,I2C总线的架构包括两个主要组成部分:主设备和从设备。

主设备通常是微控制器或其他控制器,负责发起和控制通信。

从设备是主设备的外围设备,例如传感器、电池芯片、存储器等。

主设备通过发送信号来控制从设备,并接收从设备发送的响应信号。

在I2C通信中,数据以字节为单位传输,每个字节都包含8位。

通信的起始由主设备发起,并发送设备地址标识。

从设备必须匹配该地址才能进入通信状态。

在通信过程中,主设备发送读取或写入指令,然后发送或接收数据。

每个数据字节都由从设备发送确认信号,以确保数据的准确接收。

除了基本的读写操作,I2C总线还支持一些高级功能,例如时钟同步、主从模式切换和热插拔功能。

这些功能使得I2C总线适用于各种应用场景,包括电子设备、通信系统、工业控制和汽车电子等。

然而,尽管I2C总线具有许多优点,但也存在一些限制和挑战。

首先,I2C总线在传输速度方面不如其他通信协议(如SPI和CAN)。

其次,长距离传输可能受到电压下降、信号失真和干扰等因素的影响。

此外,I2C总线的主设备需要额外的控制逻辑和处理能力,这可能增加系统的复杂性和成本。

综上所述,I2C总线是一种非常常用和实用的串行通信协议。

它具有简单、高效的特点,适用于较短距离的设备间通信。

通过多主机配置和高级功能支持,I2C总线可以满足各种应用的需求。

然而,需要根据具体的应用场景和要求来选择合适的通信协议,以确保系统的性能和可靠性。

I2C串行总线工作原理及应用

I2C串行总线工作原理及应用

I2C串行总线工作原理及应用I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种串行总线通信协议,用于在数字系统之间传输数据。

它由飞利浦公司开发,用于连接微控制器、存储器和外围设备等数字电子设备。

I2C总线是一种非常常见的通信协议,被广泛应用于许多领域,包括消费电子、通信、工业自动化和汽车电子等。

I2C总线的工作原理是基于主从架构。

其中一个设备担任主机角色,控制总线的操作和数据传输。

其他设备则是从设备,等待主机的指令,并按照指令执行相应的操作。

总线上可以连接多个从设备,每个设备都有一个唯一的7位或10位地址,主机通过这个地址来选择要与之通信的从设备。

I2C总线是串行通信的,使用两根数据线:Serial Data Line(SDA)和Serial Clock Line(SCL)。

SDA用于传输数据,SCL用于传输时钟信号。

在每个时钟周期,主机通过变动SCL线上的电平来同步通信,而SDA线的电平表示数据位。

总线上的每个设备都必须能够感知和响应这些时钟信号,并在正确的时机进行数据传输。

I2C总线还有两种常见的模式:主模式和从模式。

主模式由主机设备控制,通常用于发起读写操作。

从模式由其他设备控制,用于响应读写操作。

主模式下,主机发送一个启动信号(Start),然后发送目标设备的地址(包括读/写位),设备响应后进行数据传输。

传输完成后,主机发送一个停止信号(Stop),结束通信。

从模式下,从设备等待主机的启动信号和地址,然后响应主机的读写操作。

I2C总线的应用广泛。

以下是一些常见的应用领域:1.消费电子产品:例如智能手机、电视、音频设备等都使用I2C总线连接不同的模块和传感器。

例如,智能手机使用I2C连接触摸屏、陀螺仪和环境传感器等多个外围设备。

2.工业自动化:I2C总线被用于连接传感器和执行器到PLC(可编程逻辑控制器)或其他控制系统。

通过I2C总线,传感器可以实时将数据传输给控制系统,并控制执行器的动作。

I2C总线

I2C总线
I2C(Inter-Integrated Circuit)总线 是由PHILIPS公司开发的两线式串行总线, 用于连接微处理器及其外围设备,实现全 双工同步数据处理。是微电子通信控制领 域广泛采用的一种总线标准。它是同步通 信的一种特殊形式,具有接口线少,控制 方式简单,器件封装形式小,通信速率较 高等优点。
地址唯一
I2C总线上所有的外围器件都需要 唯一的地址由器件地址和引脚地址两部 分构成。
地址唯一
器件地址是I2C器件固有的地 址编码,器件出厂时就已经给定, 不可更改。
地址唯一
引脚地址由I2C总线外围器件的地 址引脚(A2,A1,AO)决定,根据其 在电路中接电源正极,接地或悬空的 不同,形成不同的地址代码。引脚地 址数决定了同一种器件可接入总线的 最大数目。
地址唯一
R/W ̄是方向位,R/W ̄=0表示主器 件向从器件发送数据,R/W ̄=1表示主器 件读取从器件数据。
地址唯一
位序 D7 定义 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 方向 位 _ R/W
器件地址
引脚地址
DA3
I2C规程运用主/从双向通讯。I2C总线的运 行(数据传输)由主机控制。所谓主机即启动数 据的传送时(发出启动信号)发出时钟信号,传 送结束时发出停止信号的设备,通常主机是微处 理器。被主机寻访的设备都称为从机。主机和从 机的数据传送,可以由主机发送数据到从机,凡 是发送数据到总线的设备称为发送器,也可以是 从机发到主机。从总线上接收数据的设备被称为 接受器。
什么是I2C总线?
I2C是一种串行总线的外设接口,它采 用同步方式串行接收或发送信息,两个设备 在同一个时钟下工作。 信息的发送和接收只能分时进行。 传输速率最高可达400Kbit/s

I2C总线——总结

I2C总线——总结

I2C总线1.简介I2C(Inter-IC)总线10多年前由Philips公司推出,是近年来在微电子通信控制领域广泛采用的一种新型总线标准。

它是同步通信的一种特殊形式,具有接口线少,控制方式简化,器件封装形式小,通信速率较高等优点。

在主从通信中,可以有多个I2C总线器件同时接到I2C总线上,通过地址来识别通信对象。

2.I²C 总线术语发送端 - 发送数据到总线的器件。

当发送端器件可以主动将数据放到总线,我们称为主控发送端,若可以回应主控端的要求,即称为从属发送端。

接收端- 接收来自总线传输数据的器件。

当接收端器件可以主动接收数据时,我们称为主控接收端,若依照主控端要求而接收,称为从属接收端。

主控端 - 为启动数据传送 (START 指令)、产生时钟 (SCL) 信号并中止数据传送 (STOP指令) 的器件,主控端必须是传送端或接收端。

从属端 - 由主控端定址的器件。

从属端可以扮演接收端或发送端的角色。

多重主控端 - 在总线上可同时存一个以上的主控端,并且不会造成冲突或数据遗失。

通常来说运用 "bit-banged" 软件的主控端并不具有多重主控端能力,I²C 总线控制器提供了一个将多重主控端硬件 I²C 连接端口加入到 DSP 或 ASIC 的简单方法。

仲裁机制- 预先定义在特定时间内只有一个主控端能够取得总线控制权。

同步 - 预先将二个或二个以上的主控端时钟信号予以同步化的定义程序。

SDA- 串行数据信号线 (Serial Data)SCL - 串行时钟信号线 (Serial Clock)3.I2C总线结构I2C 总线上数据的传输速率在标准模式下可达100kbit/s,在快速模式下可达400kbit/s,在高速模式下可达3.4Mbit/s。

I2C串行总线一般有两根信号线,一根是双向的数据线SDA,另一根是时钟线SCL。

所有接到I2C总线设备上的串行数据SDA都接到总线的SDA上,各设备的时钟线SCL接到总线的SCL上。

I2C通讯协议介绍

I2C通讯协议介绍

I2C通讯协议介绍I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种串行通信协议,由意法半导体(ST Microelectronics)于1980年代提出,用于连接集成电路(IC)之间的通信。

它采用两根线(SDA和SCL)进行数据传输,支持多个设备在同一总线上通信,并且可以实现主从设备之间的通信。

I2C通信协议的特点有以下几个方面:1. 硬件简单:I2C只需要两根信号线,即SDA(数据线)和SCL(时钟线)。

这两根线采用开漏输出(open-drain)方式,可以通过外部上拉电阻连接到正电压,也可以通过外部器件连接到负电压,使得总线上的多个设备可以共享,减少硬件的复杂性。

2.通信方式灵活:I2C支持两种通信方式,即主机模式和从机模式。

在主机模式下,I2C总线由一个主设备进行控制,负责发起通信并传输数据。

从机模式下,I2C总线上的设备可以作为从设备等待主设备的数据传输请求。

这种灵活的通信方式使得I2C协议适用于各种应用场景。

3.多设备共享总线:I2C总线上可以连接多个设备,并且每个设备都有一个唯一的7位地址。

主设备通过发送地址来选择要和之通信的从设备,其他设备会忽略该通信。

这种多设备共享总线的特性使得系统扩展性更强,可以方便地增加更多的设备。

4. 传输速率适中:I2C协议可以支持多种传输速率,包括标准模式(100 kbit/s),快速模式(400 kbit/s),高速模式(3.4 Mbit/s)和超高速模式(5 Mbit/s)。

根据具体应用需求,可以选择合适的传输速率,既能满足通信需求,又能保持传输可靠性。

I2C通信协议的基本传输过程如下:1. 主设备发送起始信号(start):主设备通过将SCL线保持高电平,然后将SDA线从高电平切换到低电平,发送起始信号。

2.主设备发送地址和读/写位:主设备在发送起始信号后,紧接着发送7位从设备地址,最高位指示读还是写操作。

从设备接收到地址后,会进行地址匹配,如果地址匹配成功则进入相应的读或写操作状态。

I2C协议概述

I2C协议概述

I2C协议概述协议名称:I2C协议1. 引言I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种串行通信协议,用于连接集成电路(IC)之间的通信。

它由飞利浦半导体(现在的恩智浦半导体)在1982年开发,被广泛应用于各种电子设备和系统中。

本文将详细介绍I2C协议的概述、特点、工作原理以及应用场景。

2. 概述I2C协议是一种双线制串行通信协议,由两条线路组成:串行数据线(SDA)和串行时钟线(SCL)。

这两条线路连接了多个I2C设备,实现了在同一总线上进行通信的能力。

I2C协议支持多主设备和多从设备的连接,可以实现点对点或多对多的通信。

3. 特点3.1 简单:I2C协议使用双线制,只需要两条线路就可以实现通信,相比其他通信协议来说,I2C协议的硬件设计和实现更为简单。

3.2 高效:I2C协议使用了主从式通信模式,主设备控制通信的发起和结束,从设备负责响应和数据传输。

这种通信方式可以提高通信效率。

3.3 可靠:I2C协议通过校验和机制来确保数据的完整性和准确性。

主设备在发送数据时会生成校验和,并在接收数据时进行校验,以保证数据的可靠性。

4. 工作原理4.1 起始条件和停止条件:I2C通信的起始条件是SDA线从高电平跳变到低电平,而SCL线保持高电平。

停止条件是SDA线从低电平跳变到高电平,而SCL线保持高电平。

4.2 时钟信号:SCL线上的时钟信号用于同步数据传输。

数据的传输必须在时钟信号的边沿进行。

4.3 数据传输:数据传输分为地址传输和数据传输两个阶段。

在地址传输阶段,主设备发送目标设备的地址和读/写位。

在数据传输阶段,主设备和从设备之间交换数据。

4.4 硬件地址:每个I2C设备都有一个唯一的硬件地址,用于在总线上进行寻址和识别。

5. 应用场景5.1 存储器:I2C协议常用于连接存储器芯片,如EEPROM和SRAM。

存储器芯片可以通过I2C总线与其他设备进行数据交换。

5.2 传感器:I2C协议广泛应用于各种传感器,如温度传感器、湿度传感器和加速度传感器。

i2c总线的工作原理与应用

i2c总线的工作原理与应用

i2c总线的工作原理与应用1. 简介i2c(Inter-Integrated Circuit)总线是一种常见的串行通信总线,用于在集成电路之间进行数据传输。

它采用两根线(SDA和SCL)进行通信,支持多主机和多从机的连接。

i2c总线通常用于连接传感器、存储器、显示器等设备。

2. 工作原理i2c总线采用主从式架构。

主机(Master)负责控制总线的访问和数据传输,从机(Slave)接收并响应主机的指令。

2.1 信号线i2c总线有两根信号线:•SDA(Serial Data Line):用于传输数据。

•SCL(Serial Clock Line):用于同步数据传输。

2.2 传输模式i2c总线支持两种传输模式:•标准模式(Standard Mode):最大传输速率为100kbps。

•快速模式(Fast Mode):最大传输速率为400kbps。

2.3 通信流程i2c总线的通信流程如下:1.主机发送起始信号(Start):主机将SDA从高电平拉到低电平,然后拉低SCL线。

2.主机发送地址和读写位:主机发送从机的地址和读写位,指定数据是读取还是写入操作。

3.从机应答:从机接收地址和读写位后,发送应答信号(ACK)给主机。

4.数据传输:主机和从机之间传输数据,每个字节都要从高位(MSB)依次传输到低位(LSB)。

5.应答验证:每个字节传输后,接收方发送应答信号,表示接收成功。

6.停止信号(Stop):主机发送停止信号,将SDA从低电平拉到高电平,然后拉高SCL线。

应用案例i2c总线广泛应用于各种电子设备中,以下是一些常见的应用案例:3.1 传感器模块传感器模块通常使用i2c总线进行数据传输。

例如,温度传感器可以通过i2c 总线将实时温度数据发送给主控制器,以便进行温度监测和控制。

3.2 存储器i2c总线可以连接到存储器芯片,用于存储和读取数据。

例如,实时时钟芯片可以使用i2c总线来存储和读取时间数据。

3.3 显示器一些液晶显示器可以通过i2c总线进行控制和数据传输。

I2C总线

I2C总线

I2C总线百科名片I2C总线I2C(Inter-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。

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。

1 I2C总线特点I2C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。

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。

2 I2C总线工作原理2.1 总线的构成及信号类型I2C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C PU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,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),这取决于它所要完成的功能。

CP U发出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。

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。

I2C总线

I2C总线

I2C总线1.I2C(Inter-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。

2. 在消费者电子和工业电子中应用很多:例如:微控器(MCU)LCD、外设PHY芯片、RAM、EEPROM等3. I2C 总线的一些特征:●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●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机发送器或主机接收器●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●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3.4Mbit/s●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4. 在I2C 总线上产生时钟信号通常是主机器件提供5. SDA和SCL都是双向的线路,他们的电位标准取决于逻辑“0”和“1”6. SDA 线上的数据必须在时钟的高电平周期保持稳定数据线的高或低电平状态只有在SCL 线的时钟信号是低电平时才能改变7.起始和停止条件8. 发送到SDA 线上的每个字节必须为8 位每次传输可以发送的字节数量不受限制每个字节后必须跟一个响应位。

在响应的时钟脉冲期间接收器必须将SDA 线拉低使它在这个时钟脉冲的高电平期间保持稳定的低电平9. 数据传输的地址格式数据的传输遵循下图所示的格式在起始条件S 后发送了一个从机地址这个地址共有7位,紧接着的第8 位是数据方向位R/W :0 表示发送写1 表示请求数据读。

典型器件:AT24C系列EEPROM参考它的datasheetP2是它的结构图P3页是管脚定义P6是设备的操作参考时序p11-p12一般的测试设计流程:●根据设计的规格书,设计需要测试的接口,总线模型●定义要测试的功能列表,对测试进行分类●确定各个测试案例(testcase)的内容、个数BFM: (Bus Function Model ) 总线功能模型BFM应该描述的是具有某种具体功能的电路。

i2c的原理及应用

i2c的原理及应用

i2c的原理及应用1. 什么是i2ci2c(Inter-Integrated Circuit)是一种通信协议,用于在集成电路之间进行数据传输。

它是一种串行通信协议,通常用于连接多个集成电路芯片,如传感器、显示屏等。

2. i2c的工作原理i2c协议使用两根信号线进行通信:主机发送数据的SDA线和控制信号的SCL 线。

通信是通过主机发起传输并选择从机设备进行通信。

下面是i2c传输的步骤:1.主机发送起始位:主机将SDA线从高电平拉低,然后拉低SCL线。

2.主机发送设备地址和读写位:主机将设备地址和读写位发送到SDA线上,并拉高SCL线。

3.主机等待从机响应:主机等待从机设备响应,响应由SDA线上的电平状态决定。

4.传输数据:主机和从机设备之间可以传输数据,每次传输都由主机提供时钟信号。

5.主机发送停止位:主机将SDA线从低电平拉高,然后拉高SCL线,表示传输结束。

3. i2c的应用领域i2c通信协议在许多电子设备中被广泛应用,以下是一些常见的应用领域:3.1 传感器i2c协议非常适合连接各种类型的传感器,包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。

它能够提供高速、可靠的数据传输,方便将传感器模块集成到各种电子设备中。

3.2 显示屏i2c协议也可以用于连接显示屏,如液晶显示屏和OLED显示屏等。

通过i2c总线,可以通过发送指令和数据,控制显示屏的亮度、对比度、内容等。

3.3 存储设备i2c协议还可以用于连接存储设备,如EEPROM、Flash存储器等。

通过i2c总线,可以读取和写入存储设备中的数据,方便进行配置和数据存储。

3.4 工业自动化i2c通信协议在工业自动化领域也有广泛的应用。

它可以用于传输传感器数据、控制器之间的通信、参数配置等。

3.5 嵌入式系统i2c协议在嵌入式系统中也被广泛使用。

它可以用于连接各种外设,如键盘、鼠标、音频设备等,实现嵌入式系统的功能扩展。

4. i2c的优点i2c通信协议具有以下几个优点:•多设备连接i2c支持多个设备通过同一条总线进行通信,简化了设备之间的连接,降低了硬件成本。

I2C总线原理及应用实例

I2C总线原理及应用实例

I2C总线原理及应用实例I2C(Inter-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。

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。

一、I2C总线特点I2C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。

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。

二、I2C总线工作原理1.总线的构成及信号类型I2C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,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。

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。

I2C详细介绍及编程

I2C详细介绍及编程

I2C详细介绍及编程I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种串行通信协议,常用于连接微控制器、传感器、存储器等设备,以实现数据通信。

本文将详细介绍I2C的原理、特点以及编程。

一、I2C的原理和特点I2C协议由飞利浦(Philips)公司于1982年开发,旨在简化数字电路上周边设备的通信。

I2C使用两条线(SCL和SDA)进行数据传输,其中SCL是时钟线,SDA是数据线。

这种双线式的通信使得I2C可以同时进行数据传输和电源供给,极大地简化了设备之间的连接。

在I2C通信中,主设备(通常是微控制器)发起通信,而从设备被动应答。

主设备通过在SCL线上产生时钟信号来控制通信节奏,并通过SDA 线实现数据传输。

数据的传输可以是单向的(主设备向从设备发送数据)或双向的(主设备与从设备之间的双向数据传输)。

I2C协议中的从设备通过一个唯一的地址来识别和寻址。

主设备可以选择与一个或多个从设备进行通信,只需发送相应的地址即可。

在开始通信前,主设备会发送一个开始信号,然后跟着从设备地址和读写位,然后才是数据或命令。

从设备在收到自己地址后会发出应答信号,主设备接收到应答信号后才会继续发送数据。

通信结束后,主设备会发送停止信号。

I2C的特点包括:1.双向通信:主设备和从设备之间可以进行双向的数据传输,减少通信线的需求和复杂度。

2.主-从结构:I2C通信中有一个主设备控制通信的发起和终止,而从设备被动应答。

3.多从结构:主设备可以与多个从设备进行通信,只需要发送不同的地址。

4.低速传输:I2C通信的时钟频率相对较低,一般在100kHz或400kHz。

二、I2C的编程实现在进行I2C编程之前,需要确保硬件上有I2C接口。

常见的I2C接口引脚包括SCL(时钟线)和SDA(数据线),同时需要进行相应的电源连接。

I2C编程的具体实现会有所差异,根据不同的硬件平台和编程语言而有所不同。

以下是一个基于Arduino平台的简单示例:```cpp#include <Wire.h>#define DEVICE_ADDRESS 0x50void setuWire.begin(;Serial.begin(9600);void loo//发送命令Wire.beginTransmission(DEVICE_ADDRESS);Wire.write(0x00); // 使用写入地址0x00Wire.write(0x01); // 写入数据0x01Wire.endTransmission(;delay(100);//读取数据Wire.requestFrom(DEVICE_ADDRESS, 1);if (Wire.available()int data = Wire.read(;Serial.print("Received: ");Serial.println(data);}delay(1000);```上述示例代码中,我们使用Wire库来实现I2C通信。

全面剖析i2c总线的原理与控制技术

全面剖析i2c总线的原理与控制技术

全面剖析i2c总线的原理与控制技术IIC总线,是INTER-IC串行总线的缩写。

INTER-IC原文大意是用于相互作用的集成I2C总线的特点与特性I2C总线与传统的PWM调宽脉冲相比较,其最大的特点是串行数据线和时钟线都是双向传输线。

I2C总线在实际电路的应用中,两根线各自通过一个上拉I2C总线的控制技术由于在I2C总线中的多主控器的控制权总是相互竞争,并且在相互竞争中进行寻址和数据发送,因此总线上没有中央微处理器,也没有任何优先级。

在I2C总线上进行数据传输时,所有的主控器都会在串行时钟线上产生自己的时钟信号,而且只有当时钟线上的信号处于高电平时,数据线上的数据才是有效的。

因此,当各主控器向总线上输出各不相同的时钟频率时,只有通过仲裁过程,才可使总线上有一个统一的时钟信号。

只有总线上的时钟线上的一种“线与”连接和双向传输特性来实现的。

因此,I2C总线的控制基础主要是仲裁过程和时钟同步。

在总线的仲裁过程中,一旦有一主控器输出一个低电平时钟信号,则串行时钟线将由此变为低电平,直到该主控器时钟信号的高电平状态到来,数据信号才开始传送。

在总线上这个时钟线的电平转换,将影响所有主控器的时钟信号低电平周期的计时。

事实上,当一个主控器的时钟信号由低电平向高电平转换时,它可能并不会改变串行时钟线的低电平状态,因为此时可能有另一个主控器仍然处于时钟低电平周期。

也就是说,在I2C总线控制中,时钟线将由时钟低电平周期最长的主要控器保持为低电平状态,而其他时钟低电平周期较短的主控器则将相继进入时钟高电平等待状态。

只有当总线上的所有主控器都结束了时钟低电平周期的计时后,时钟线才被完全释放,即时钟线的状态达到一致高电平状态。

当所有主控器时钟信号都进入高电平状态后,便开始了各自的时钟信号高电平周期计时。

当有一个主控器的时钟高电平状态计时结束时,这个主控器将再次使I2C总线上的时钟线SCL处于低电平状态。

从而,在总线的仲裁过程中,使时钟线通过各主控的时钟输出产生一个统一的时钟同步信号成为现实。

I2C总线原理及其应用解读

I2C总线原理及其应用解读
I2C总线原理及应用
I2C串行总线概述

采用串行总线技术优点:设计简化、系统的体积减小、可 靠性提高。 常用的串行扩展总线:I2C (Inter IC BUS)总线、单总 线(1-WIRE BUS)、SPI(Serial Peripheral Interface)总线及Microwire/PLUS等。

2
I2C总线特征

1、 两条总线:一条串行数据线SDA,一条串行时钟线SCL。 2、 通过固定的地址部分和可变地址部分来确定器件地址。 3、 真正的多主机总线,具有冲突检测和仲裁的功能。 4、 串行的8 位双向数据传输 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。 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、总线挂载I2C器件数量只受总线的最大电容400pF 限制。
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LM75读写时序
指针设置后立即读取两个字节的数据,如temp
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结束
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寻址方式
三、寻址字节中的特殊地址

固定地址编号0000和1111已被保留作为特殊用途。
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I2C总线应用

I2C总线接口温度传感器LM75
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LM75功能框图
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LM75特性




LM75温度传感器包含一个Δ-Σ模数转换器和一个数字过热检 测器。 主机可通过器件的I² C接口读取温度数据。当超出设置的温度 门限时,漏极开路的过热输出(OS)吸收电流。 OS输出具有2种模式:比较器或中断模式。主机控制报警触 发门限(TOS)和滞回温度(THYST),低于滞回温度时报警条件 无效。 主机可读写LM75的TOS和THYST寄存器,器件上电时进入比 较器模式,默认条件下TOS = +80°C且THYST = +75°C。

I2C总线——精选推荐

I2C总线——精选推荐

1 I2C总体介绍I2C总线是由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。

是微电子通信控制领域广泛采用的一种总线标准。

它是同步通信的一种特殊形式,具有接口线少,控制方式简单,器件封装形式小,通信速率较高等优点。

I2C总线的一些特征•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。

由于连接到I2C总线的器件有不同种类的工艺(CMOS、NMOS、双极性)逻辑0(低)和1(高)的电平不是固定的。

它由VDD 的相关电平决定,每传输一个数据位就产生一个时钟脉冲。

•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,主机可以作为主机发送器或主机接收器。

主机是初始化总线的数据传输并产生允许传输的时钟信号的器件,此时任何被寻址的器件都被认为是从机。

• I2C是一个真正的多主机总线,如果两个或多个主机尝试发送信息到总线,在其他主机都产生0的情况下首先产生一个1的主机将丢失仲裁,仲裁时的时钟信号是用线与连接到SCL线的主机产生的时钟的同步结合。

在I2C 总线上产生时钟信号通常是主机器件的责任。

当在总线上传输数据时,每个主机产生自己的时钟信号。

主机发出的总线时钟信号只有在以下的情况才能被改变:慢速的从机器件控制时钟线并延长时钟信号;在发生仲裁时被另一个主机改变。

• SDA和SCL都是双向线路,都通过一个电流源或上拉电阻连接到正的电源电压。

当总线空闲时这两条线路都是高电平,连接到总线的器件输出级必须是漏极开路或集电极开路才能执行线与的功能。

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3.4Mbit/s。

•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•连接到相同总线的IC数量只受到总线的最大电容400pF限制2I2C数据传输2.1I2C数据的有效性SDA线上的数据必须在时钟的高电平周期保持稳定,数据线的高或低电平状态只有在SCL 线的时钟信号是低电平时才能改变。

i2c总线编写格式

i2c总线编写格式

i2c总线编写格式【最新版】目录1.I2C 总线的概述2.I2C 总线的特点3.I2C 总线的工作原理4.I2C 总线的编写格式5.I2C 总线在实际应用中的优势正文I2C(Inter-Integrated Circuit)总线是一种串行通信总线,它是由 Philips 公司(现在的 NXP 半导体公司)于 1980 年代开发的。

I2C 总线主要用于低速度、短距离的双向通信,特别适合于连接微处理器和外围设备,如存储器、传感器等。

I2C 总线的一个显著特点是它只使用两根信号线,即数据线(SDA)和时钟线(SCL)。

这两根信号线都要上拉电阻,以保证在没有信号时,线路状态为高电平。

另外,I2C 总线支持多主控制器模式,即多个设备可以同时作为主控制器,从而实现多主控制器通信。

I2C 总线的工作原理是通过时钟信号进行数据传输。

在每个时钟周期内,设备可以发送或接收一个数据位。

发送数据时,发送设备将数据位发送到数据线上,接收设备则将数据位从数据线上读取。

时钟信号由主控制器生成,其他设备则根据时钟信号进行数据传输。

I2C 总线的编写格式分为三部分:起始符、数据传输和结束符。

起始符由一个起始位(SDA 线上高电平)和一个时钟信号(SCL 线上高电平)组成。

数据传输部分包括一个数据位(SDA 线上的高电平或低电平)和一个时钟信号(SCL 线上的高电平或低电平)。

结束符也由一个起始位和一个时钟信号组成。

I2C 总线在实际应用中的优势主要体现在以下几点:1.硬件成本低:I2C 总线只需要两根信号线,因此硬件成本较低。

2.支持多主控制器:I2C 总线允许多个设备同时作为主控制器,便于实现多主控制器通信。

3.扩展性强:I2C 总线支持多个从设备,便于系统扩展。

4.通信速率可调:I2C 总线的通信速率可以根据实际需求进行调整,最高可达 5Mbps。

i2c输入和输出低电平

i2c输入和输出低电平

i2c输入和输出低电平【原创版】目录1.I2C 总线概述2.I2C 输入和输出低电平的定义3.I2C 输入和输出低电平的应用4.I2C 输入和输出低电平的优点与局限性正文一、I2C 总线概述I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种串行通信总线,它是由Philips 公司(现在的 NXP 半导体公司)于 1980 年代研发的。

I2C 总线主要用于低速度、短距离的双向通信,特别适合于连接微处理器和外围设备,如存储器、传感器、LCD 驱动器等。

I2C 总线具有主从模式,其中一个设备作为主设备发起通信,其他设备作为从设备响应通信。

二、I2C 输入和输出低电平的定义在 I2C 总线中,数据传输是通过两个信号线完成的:数据线(SDA)和时钟线(SCL)。

在数据传输过程中,I2C 总线定义了两种电平状态:高电平和低电平。

其中,低电平是指信号线电平低于参考电压,通常为 0.25V 左右;高电平是指信号线电平高于参考电压,通常为 3.5V 左右。

I2C 输入和输出低电平是指在 I2C 通信过程中,设备发送或接收的数据信号线呈现低电平状态。

对于主设备来说,输出低电平表示数据线输出的信号值为 0;对于从设备来说,输入低电平表示数据线接收到的信号值为 0。

三、I2C 输入和输出低电平的应用I2C 输入和输出低电平在 I2C 通信过程中起着关键作用。

通过低电平信号,主设备可以向从设备发送数据,从设备也可以向主设备反馈数据。

此外,低电平信号还可以用于表示 I2C 总线上的设备地址和数据传输方向。

四、I2C 输入和输出低电平的优点与局限性I2C 输入和输出低电平的优点在于其简单易用、成本低廉,并且可以实现多主设备、多从设备之间的通信。

然而,I2C 输入和输出低电平也存在一定的局限性,例如信号线容易受到干扰,导致数据传输错误;此外,低电平信号在长距离传输过程中信号衰减严重,影响通信质量。

为了解决这些问题,I2C 总线还定义了其他信号传输方式,如高速模式、串行传输等。

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i2c 总线有什么特点?i2c 一般拿来实现什么功能I2C 总线工作原理
SDA(串行数据线)和SCL(串行时钟线)都是双向I/O 线,接口电路为开漏输出.需通过上拉电阻接电源VCC.当总线空闲时.两根线都是高电平,连接总线的外同器件都是CMOS 器件,输出级也是开漏电路.在总线上消耗的电流很小,因此,总线上扩展的器件数量主要由电容负载来决定,因为每个器件的总线接口都有一定的等效电容.而线路中电容会影响总线传输速度.当电容过大时,有可能造成传输错误.所以,其负载能力为
400pF,因此可以估算出总线允许长度和所接器件数量。

主器件用于启动总线传送数据,并产生时钟以开放传送的器件,此时任何被寻址的器件均被认为是从器件.在总线上主和从、发和收的关系不是恒定的,而取决于此时数据传送方向。

如果主机要发送数据给从器件,则主机首先寻址从器件,然后主动发送数据至从器件,最后由主机终止数据传送;如果主机要接收从器件的数据,首先由主器件寻址从器件.然后主机接收从器件发送的数据,最后由主机终止接收过程。

在这种情况下.主机负责产生定时时钟和终止数据传送。

I2C 总线特点可以概括如下:
(1)在硬件上,12C 总线只需要一根数据线和一根时钟线两根线,。

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