I2C总线原理及应用实例
IIC串行总线的工作原理及应用讲解
三、在51上用P1口模拟I2C (c语言)
/* 电平模拟函数和基本读写函数 void IIC_Start(void); void IIC_Stop(void); void SEND_0(void); void SEND_1(void); bit Check_Acknowledge(void); void Write_Byte(uchar b); bit Write_N_Bytes(uchar *buffer,uchar n); bit Read_N_Bytes(uchar SlaveAdr,uchar n,uchar *buffer); uchar Read_Byte(void); */
一、典型信号模拟 为了保证数据传送的可靠性,标准的I2C
总线的数据传送有严格的时序要求。I2C总 线的起始信号、终止信号、发送“0”及发 送“1”的模拟时序 :
I2C总线信号类型
▪ 开始信号:SCL为高电平时,SDA由高电平向低电平跳变,开 始传送数据。
▪ 结束信号:SCL为低电平时,SDA由低电平向高电平跳变,结 束传送数据。
▪在起始信号后的应答时钟脉冲仅仅是为了和总线所 使用的格式一致,并不要求器件在这个脉冲线器件的接口
一、总线数据传送的模拟
主机可以采用不带I2C总线接口的单片机,如 80C51、AT89C2051等单片机,利用软件实现I2C 总线的数据传送,即软件与硬件结合的信号模拟。
引导过程由起始信号、起始字节、应答位、 重复起始信号(Sr)组成。
▪请求访问总线的主机发出起始信号后,发送起始字 节(0000 0001),另一个单片机可以用一个比较低 的速率采样SDA线,直到检测到起始字节中的7个 “0”中的一个为止。在检测到SDA线上的高电平后, 单片机就可以用较高的采样速率,以便寻找作为同 步信号使用的第二个起始信号Sr。
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工作原理范文
I2C工作原理范文I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种串行通信协议,用于在集成电路之间进行通信。
它由Philips公司(现在是恩智浦半导体公司)于1982年推出,并已广泛应用于各种电子设备和嵌入式系统中。
I2C的工作原理如下:1.总线拓扑结构:I2C使用两根线进行通信,一根是串行数据线(SDA),另一根是串行时钟线(SCL)。
所有I2C设备都连接到同一条总线上,并且每个设备都有一个唯一的7位地址。
2. 主从模式:I2C通信分为主设备(Master)和从设备(Slave)。
主设备是发起通信的一方,负责控制总线上的通信。
从设备则是被动接收和响应来自主设备的命令或数据。
3. 起始信号和停止信号:I2C通信始于主设备发送一个起始信号(Start)和一个从设备地址。
起始信号告诉所有从设备,接下来的通信将是针对一些特定从设备的。
停止信号(Stop)则标志着一次通信的结束。
4.寄存器读写:主设备通过发送一个从设备地址和一个读/写位来指定是读取还是写入数据。
在写入模式下,主设备发送数据字节到从设备;在读取模式下,主设备请求从设备发送数据字节。
5.硬件应答:在每个字节的传输结束后,接收方(主设备或从设备)都会返回一个应答位。
如果接收方成功接收到了字节,则返回一个低电平的应答位;否则,返回一个高电平的非应答位。
6.时钟同步:I2C通信的时钟由主设备控制。
主设备在SCL线上产生时钟信号,而从设备则根据这个信号来同步自己的时钟。
总的来说,I2C通信是通过主设备发起的,它控制总线上的通信流程和时钟信号。
从设备根据主设备发送的命令或数据来执行相应的操作,并通过应答位来确认是否成功接收到数据。
这种通信协议适用于多个设备之间进行简单的数据交换和控制操作。
I2C的优点是可以同时连接多个设备,并且只需要两根线就能实现通信。
这大大减少了总线的复杂性和成本。
同时,I2C还具有可靠性高、速度适中、容错能力强等特点,使得它成为了很多电子设备中主要的串行通信协议之一总之,I2C是一种简单、灵活且可靠的串行通信协议。
i2c转模拟量
i2c转模拟量摘要:1.I2C 简介2.I2C 转模拟量的原理3.I2C 转模拟量的实现方法4.I2C 转模拟量的应用实例5.I2C 转模拟量的优缺点正文:1.I2C 简介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 年代开发的。
I2C 用于在微控制器(MCU)和周边设备(如EEPROM、LCD 显示器、传感器等)之间进行低速通信。
I2C 总线上可以连接多个设备,其中一个设备作为主设备(Master),其他设备作为从设备(Slave)。
2.I2C 转模拟量的原理I2C 转模拟量的原理是将数字信号转换为模拟信号。
I2C 总线传输的是数字信号,而许多传感器和器件需要模拟信号进行控制或输出。
因此,在I2C 总线和这些传感器/器件之间需要进行信号转换。
I2C 转模拟量的过程分为两个方向:I2C 输入和I2C 输出。
(1)I2C 输入:将I2C 总线上的数字信号转换为模拟信号,以便传感器或器件能够识别和处理这些信号。
这通常需要将I2C 数据线上的信号转换为模拟电压或电流信号。
(2)I2C 输出:将传感器或器件产生的模拟信号转换为数字信号,以便I2C 总线上的主设备能够读取和处理这些信号。
这通常需要将模拟电压或电流信号转换为I2C 数据线上的数字信号。
3.I2C 转模拟量的实现方法实现I2C 转模拟量的方法有很多,主要包括以下几种:(1)通过模拟多路开关实现:使用模拟多路开关将I2C 数据线转换为模拟信号。
这种方法简单易实现,但可能会引入较多的噪声和误差。
(2)通过运算放大器实现:使用运算放大器设计一个模拟电路,将I2C 数据线转换为模拟信号。
这种方法可以获得较高的信号质量,但电路设计较为复杂。
(3)通过微控制器的I2C 接口实现:部分微控制器内部集成了I2C 转模拟量的功能,可以直接将I2C 数据线转换为模拟信号。
I2C总线原理及应用实例
I2C总线原理及应用实例I2C总线是一种串行通信总线,全称为Inter-Integrated Circuit,是Philips(飞利浦)公司在1982年推出的一种通信协议。
它可以用于连接各种集成电路(Integrated Circuits,ICs),如处理器、传感器、存储器等。
I2C总线的原理是基于主从架构。
主设备(Master)负责生成时钟信号,并发送和接收数据,从设备(Slave)通过地址识别和响应主设备的命令。
I2C总线使用两根线来传输数据,一根是时钟线(SCL),用于主设备生成的时钟信号;另一根是数据线(SDA),用于双向传输数据。
1. 主设备发送起始位(Start)信号,将SDA线从高电平拉低;然后通过SCL线发送时钟信号,用于同步通信。
2.主设备发送从设备的地址,从设备通过地址识别确定是否响应。
3.主设备发送要传输的数据到从设备,从设备响应确认信号。
4. 主设备可以继续发送数据,或者发送停止位(Stop)信号结束通信。
停止位是将SDA线从低电平拉高。
1.温度监测器:I2C总线可以连接到温度传感器上,通过读取传感器的输出数据,进行温度的监测和控制。
主设备可以设置警报阈值,当温度超过阈值时,可以触发相应的措施。
2.显示屏:很多智能设备上的显示屏都采用了I2C总线,如液晶显示屏(LCD)或有机发光二极管(OLED)等。
主设备通过I2C总线发送要显示的信息,并控制显示效果,如亮度、对比度、清晰度等参数。
3.扩展存储器:I2C总线可以用于连接外部存储器,如电子存储器(EEPROM)。
通过I2C总线,可以读取和写入存储器中的数据,实现数据的存储和传输。
4.触摸屏控制器:许多触摸屏控制器也使用了I2C总线,主要用于将触摸信号传输给主设备,并接收主设备的命令。
通过I2C总线,可以实现对触摸屏的操作,如单击、滑动、缩放等。
5.电源管理器:一些电源管理器也采用了I2C总线,用于控制和监测电池电量、充电状态、电压、电流等参数。
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。
单片机中I2C总线接口原理解析与应用场景讨论
单片机中I2C总线接口原理解析与应用场景讨论I2C总线接口原理解析与应用场景讨论在单片机领域,I2C(Inter-Integrated Circuit)总线接口是一种常见的通信标准,被广泛应用于各种电子设备中。
本文将对I2C总线接口的原理进行解析,并讨论其在实际应用中的场景。
一、I2C总线接口原理解析I2C总线接口是一种串行通信协议,由飞利浦(Philips)公司开发,并于1982年发布。
它使用两根线作为物理连接,即SDA(Serial Data Line)和SCL(Serial Clock Line)。
SDA线用于数据传输,而SCL线用于时钟同步。
1. 主从通信模式I2C总线接口支持主从通信模式,其中主设备负责发起通信并控制总线,而从设备则被动等待主设备的命令。
主设备的角色可以由单片机或其他控制器扮演,而从设备则可以是各种外设,如传感器、存储器等。
2. 7位地址编码在I2C总线接口中,每个从设备都被分配了一个唯一的7位地址。
主设备通过发送设备地址来选择要与之通信的从设备。
这种设计使得可以在同一总线上连接多个从设备,从而实现多设备之间的通信。
3. 起始和停止条件I2C总线接口使用起始和停止条件来标识通信的开始和结束。
起始条件是在SCL为高电平时,SDA从高电平跳变到低电平。
停止条件则是在SCL为高电平时,SDA从低电平跳变到高电平。
通过这样的起始和停止条件,可以确保每次通信的可靠性。
4. 传输协议在I2C总线接口中,数据的传输是以字节为单位进行的。
每个字节的传输都包含8位数据位和一个ACK位(应答位)。
发送设备通过在SCL线的一个周期中向SDA线发送一个数据位,而接收设备则在下一个SCL周期的下降沿读取数据位。
5. 时钟速率I2C总线接口的时钟速率可以根据实际需求进行调整。
通常,速率可以在100 kHz至400 kHz之间选择,但一些高性能设备支持更高的速率。
时钟速率的选择应该考虑到总线长度、负载电容和设备的工作频率等因素。
单片机中I2C总线通信原理与应用探究
单片机中I2C总线通信原理与应用探究I2C总线通信的原理和应用已经成为现代电子设备中广泛使用的一种通信方式。
I2C(Inter-Integrated Circuit)总线是Philips公司在上世纪80年代提出的一种串行通信总线协议,它简化了芯片之间的通信过程,减少了系统中所需的引脚数量,提高了系统的性能和可靠性。
一、I2C总线通信的基本原理I2C总线通信是一种基于主从结构的通信方式,其中一个设备充当主设备,其他设备充当从设备。
主设备负责启动和停止通信过程,而从设备则根据主设备的指示来执行相应的操作。
1. I2C总线的物理连接I2C总线只需要两条连接线,即SDA(Serial Data Line)和SCL(Serial Clock Line)。
SDA用于传输数据,而SCL用于同步数据传输的时钟信号。
这种双线通信结构使得I2C总线非常适用于芯片之间的通信,特别是在空间受限的情况下。
2. I2C总线的通信协议I2C总线通信使用了命令传输和应答机制。
主设备发起通信时,它首先发送一个启动条件,即发送一个低电平的SCL信号时,SDA线上出现一个下降沿。
然后主设备发送设备地址,用于选择要与之通信的从设备。
接下来是要传输的数据或命令。
从设备在接收到启动条件后,识别主设备发送的地址,如果地址匹配,则发送应答信号。
当主设备发送数据时,从设备将数据接收,并通过发送应答信号确认接收到数据。
如果从设备将数据发送给主设备,则主设备接收数据并发送应答信号。
在数据传输的末尾,主设备发送停止条件,即在高电平时SCL线上出现一个上升沿,然后在SDA上出现一个上升沿,以表示通信结束。
3. I2C总线的速度I2C总线通信的速度是通过SCL线上的时钟频率来确定的。
标准模式下,通信速度为100 kHz,而快速模式下为400 kHz。
同时,还有更高速的模式,如高速模式(3.4 MHz)和超高速模式(5 MHz),可以根据具体的应用需求选择适当的通信速度。
I2C的原理与应用
I2C的原理与应用I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种串行通信协议,由飞利浦公司于1980年代开发,用于在数字电子系统中连接各个芯片。
它主要使用两根线进行通信,即SDA(Serial Data Line,串行数据线)和SCL (Serial Clock Line,串行时钟线),同时支持多主机和多从机的通信方式。
I2C协议被广泛应用于各种数字设备的互连,包括传感器、存储器、协处理器等。
I2C的通信原理如下:1.总线结构:I2C总线包含一个主机和多个从机。
主机负责控制总线,并发起数据传输请求;从机等待主机发送命令,并根据命令执行相应操作。
2.时序:I2C总线上的通信需要依靠时钟信号进行同步。
主机通过时钟信号SCL驱动数据传输。
数据线SDA上的数据在时钟信号的上升沿或下降沿进行采样和发送。
3.起始和停止位置:数据传输始于主机发送一个起始信号,结束于主机发送一个停止信号。
起始信号通知所有从机总线上的数据传输即将开始;停止信号表示数据传输已经结束。
4.地址与数据传输:在起始信号之后,主机发送一个地址帧给从机。
地址帧的最高位表示读写操作,从机通过地址帧判断自身是否为数据传输的对象,并相应地进行操作。
主机可以在同一个传输过程中多次发送数据,并且可以从一个从机读取多个字节的数据。
I2C的应用广泛,以下是一些常见的应用领域:1.传感器:I2C通信协议在许多传感器和芯片中得到应用,例如加速度计、陀螺仪、温度传感器和压力传感器等。
这些传感器通过I2C协议与主处理器进行通信,并将采集到的数据传输到主处理器进行处理。
2. 存储器:I2C接口也广泛应用于存储器设备,如EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)和FRAM (Ferroelectric Random Access Memory)。
这些存储器设备可以通过I2C总线进行读写操作,从而存储和检索数据。
I2C总线器件应用实例
停止条件。如下图所示
图4-6 串行总线上的数据传送顺序
1) 控制字节 在起始条件之后,必须是从器件的控制字节,其中高 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
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。
图 4-5 I2C总线接口
4.4 I2C总线的传输协议与数据传送
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。总线必须由
主器件(通常为微控制器)控制,主器件产生串行时钟
(SCL)控制总线的传输方向,并产生起始和停止条件。
部没有用的空间写入标志字,每次上电时或复位时做一次
检测,判断EEPROM是否被意外改写。
4.5 I2C总线接口器件AT24C04应用实例
主机可以采用不带I2C总线接口的单片机,AT89C51、 AT89C2051等单片机,利用软件实现I2C总线的数据传
送,即软件与硬件结合的信号模拟。
1)典型信号模拟时序图
为了保证数据传送的可靠性,标准的I2C总线的数据
传送有严格的时序要求。I2C总线的起始信号、终止信号、 发送“0”及发送“1”的模拟时序如下图所示:
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 读波形
i2c 读波形摘要:1.I2C 总线概述2.I2C 读波形的原理3.I2C 读波形的具体方法4.I2C 读波形的应用实例5.总结正文:1.I2C 总线概述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)在1980 年代开发的。
I2C 总线的主要特点是主从模式、两线制、同步通信和仲裁机制。
它被广泛应用于各种电子设备之间的低速通信,如微处理器与外围设备、传感器等。
2.I2C 读波形的原理I2C 通信过程中,数据是通过两个信号线SDA 和SCL 进行传输的。
SDA 线用于传输数据,SCL 线用于同步时钟信号。
在I2C 总线上,有一个或多个主设备与一个或多个从设备进行通信。
主设备负责发起通信、生成时钟信号,而从设备则根据主设备的指令进行回应。
3.I2C 读波形的具体方法要实现I2C 读波形,首先需要搭建一个I2C 通信系统,包括主设备(如微处理器)和从设备(如示波器或存储器)。
以下是I2C 读波形的具体步骤:(1)初始化I2C 总线:主设备发送一个起始信号,接着发送一个I2C地址和读操作(RD)信号,表示要读取从设备的数据。
(2)从设备响应:从设备接收到主设备的指令后,发送一个应答信号(ACK),表示已准备好数据。
(3)数据传输:从设备将数据发送到SDA 线,主设备接收数据。
在数据传输过程中,时钟信号(SCL)用于同步数据传输。
(4)数据处理:主设备接收到数据后,可以根据需要对数据进行处理、分析或存储。
(5)结束通信:数据传输完成后,主设备发送一个停止信号,表示通信结束。
4.I2C 读波形的应用实例I2C 读波形技术在电子测试、数据采集和设备控制等领域有广泛应用。
例如,在测试示波器中,可以通过I2C 总线控制示波器进行波形采集和数据显示;在嵌入式系统中,可以通过I2C 总线对传感器进行数据读取和控制。
5.总结I2C 读波形技术是一种基于I2C 总线的数据传输和通信方法,它具有简单、可靠、低成本等优点。
I2C总线器件应用
①启动信号子程序STA 启动信号子程序 停止信号子程序STOP ③停止信号子程序 发送非应答位子程序MNACK ⑤发送非应答位子程序 ⑦单字节发送子程序WRBYT 单字节发送子程序 字节发送子程序WRNBYT ⑨n字节发送子程序 字节发送子程序
2、软件包程序 、 3、软件包应用 、
IC卡标准与引脚定义 1987年,国际标准化组织ISO专门为IC卡制定了国际标准 ,根据国际标准 1987 ISO IC ISO 7816对接触式IC卡的规定,在IC卡的左上角封装有IC芯片,其上覆盖有6 或8个触点和外部设备进行通信,见下图所示。
IC卡部分触点及其定义如表7-1所示。
表7-1 IC卡引脚定义 卡引脚定义 芯片触点 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 VCC NC SCL(CLK) NC GND NC SDA(I/O) NC 触点定义 工作电压 空脚 串行时钟 空脚 地 空脚 串行数据(输入输出) 空脚 功能
三、读/写操作应用 下图为24LC16B芯片的应用电路。编写程序,将单片机内存中21H~26H中 数据发送到24LC16B中以00H为首址的6个连续存储单元中,并将写入数据读回 到单片机以38H为首址的接收缓冲区中。
本例中定义P1.5脚为E2PROM数据线(SDA),P1.4脚为时钟控制(SCL), 发送数据缓冲区首址为20H,接收数据缓冲区首址为38H。编写程序如下:
2.I2C总线工作方式 . 总线工作方式
总线上进行一次数据传输的通信格式。 图7-2为I2C总线上进行一次数据传输的通信格式。 为 总线上进行一次数据传输的通信格式
图7-2 I2C总线上进行一次数据传输的通信格式 总线上进行一次数据传输的通信格式
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。
单片机中的I2C总线接口设计原理及应用
单片机中的I2C总线接口设计原理及应用I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种串行通信协议,广泛应用于单片机系统中的外设设备间的通信。
本文将介绍I2C总线接口的设计原理及应用,包括原理介绍、硬件设计要点、软件实现以及应用案例等。
一、I2C总线接口的原理介绍I2C总线是由飞利浦(Philips)公司于上世纪80年代提出的一种串行通信协议,它使用两根线(SDA和SCL)进行数据和时钟的传输。
其中,SDA线用于数据传输,SCL线用于时钟同步。
I2C总线接口的原理非常简洁,主要分为两个角色:主设备(Master)和从设备(Slave)。
主设备负责控制总线的访问和数据的传输,而从设备则响应主设备的指令,并将数据发送给主设备。
在I2C总线上,每个设备都有一个唯一的7位或10位地址。
主设备通过发送起始信号和目标设备的地址来选择与之通信的从设备。
通信的开始由主设备发送起始信号(Start),结束由主设备发送停止信号(Stop)。
数据传输过程中,起始信号和停止信号的边沿触发时机非常重要。
起始信号是在时钟高电平时,数据线由高电平转为低电平,而停止信号则是在时钟高电平时,数据线由低电平转为高电平。
数据传输是在时钟低电平时进行,每个时钟周期传输一个bit的数据,传输的顺序是从高位到低位,同时每传输完一个bit,需要由接收端发送应答信号。
二、I2C总线接口的硬件设计要点1. 电平转换器:由于I2C总线的工作电平是标准的3.3V或5V,因此需要使用电平转换器来适应不同的设备电平要求。
常用的电平转换器有双向电平转换器和单向电平转换器两种,选择合适的电平转换器可以提高系统的稳定性和兼容性。
2. 上拉电阻:I2C总线上的数据线(SDA)和时钟线(SCL)都需要连接上拉电阻,以确保在传输过程中电平稳定。
通常选择2.2kΩ到10kΩ的上拉电阻,使总线电平维持在高电平状态。
3. 保持电容:为了提高I2C总线的稳定性,可以在每个从设备的SDA和SCL线上连接一个保持电容。
单片机中I2C总线接口技术应用案例分析
单片机中I2C总线接口技术应用案例分析I2C总线接口技术是一种广泛应用于单片机系统中的通信协议。
它具有简单、灵活、可靠的特点,可以用于连接多个外设,实现数据的传输和互动。
在本文中,我们将通过分析几个实际案例,探讨I2C总线接口技术在单片机系统中的应用。
案例一:温度传感器假设我们有一个温度传感器,希望将其与单片机相连,以便读取当前环境温度。
这时,我们可以使用I2C总线接口技术来实现数据的传输。
首先,我们需要连接传感器的SCL(时钟线)和SDA(数据线)引脚到单片机相应的引脚。
然后,在单片机的代码中,我们可以通过编写相应的I2C通信协议,向传感器发送读取温度数据的指令,并接收传感器返回的温度数值。
通过这种方式,我们可以轻松地获取环境温度,实现相应的温度控制策略。
案例二:智能显示屏假设我们有一个智能显示屏,希望将其与单片机连接,实现数据的双向传输。
这时,我们可以使用I2C总线接口技术来实现。
首先,我们需要连接显示屏的SCL和SDA引脚到单片机的相应引脚。
然后,在单片机的代码中,我们可以通过编写I2C通信协议,向显示屏发送显示内容的指令,并接收显示屏返回的用户操作指令。
通过这种方式,我们可以实现与智能显示屏之间的数据交互,从而实现更加智能化的用户界面。
案例三:扩展存储设备假设我们需要为单片机系统提供额外的存储空间,以便存储更多的数据。
这时,我们可以使用I2C总线接口技术连接一个外部的存储设备。
首先,我们需要连接存储设备的SCL和SDA引脚到单片机相应的引脚。
然后,在单片机的代码中,我们可以通过编写I2C通信协议,向存储设备发送写入数据的指令,并接收存储设备返回的读取数据的指令。
通过这种方式,我们可以扩展单片机系统的存储容量,提供更大的数据存储空间。
案例四:外部设备控制假设我们需要控制一个外部设备,例如LED灯或者电机。
这时,我们可以使用I2C总线接口技术连接外设的控制接口到单片机。
首先,我们需要接线连接外设的SCL和SDA引脚到单片机相应的引脚。
单片机I2C通信原理及应用
单片机I2C通信原理及应用I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种用于在多个设备之间进行通信的串行总线协议。
它由Philips公司在20世纪80年代初开发,是一种简单、高效、可靠的通信方式,广泛应用于各种电子设备中。
本文将介绍单片机I2C通信的原理、特点以及其在实际应用中的一些案例。
一、I2C通信原理I2C通信通过两根线(SDA和SCL)进行数据传输。
其中,SDA线是双向的数据线,用于传输实际的数据。
SCL线是时钟线,用于同步数据传输。
在通信中,主设备(如单片机)负责发起通信并控制总线上的时钟信号,从设备则根据主设备的指令进行响应。
I2C通信采用了主从结构,其中主设备发起通信并控制总线,从设备则根据主设备的指令完成相应的操作。
主设备通过发送起始信号(即将SDA线从高电平切换到低电平,同时将SCL线置高电平)来开始通信,然后发送从设备地址和读/写位,从设备根据地址进行响应。
之后,主设备和从设备之间可以进行数据的读写操作,最后通过发送停止信号(即将SDA线从低电平切换到高电平,同时将SCL线保持高电平)结束通信。
二、I2C通信的特点1. 简单易用:I2C通信仅需要两根线进行数据传输,极大地简化了硬件设计和连接方式。
2. 多设备共享:由于每个设备都有独立的地址,因此多个设备可以共享同一条总线进行通信。
3. 高效可靠:I2C通信使用了硬件级别的时钟同步,可以快速、可靠地传输数据,适用于高速率的数据传输。
4. 非常适合短距离通信:I2C通信适用于短距离的通信,常用于电路板内部的设备通信。
三、I2C通信的应用案例1. 温度传感器I2C通信在温度传感器中得到广泛应用。
温度传感器通过I2C接口与单片机连接,可以实时监测环境温度并将温度数据传输给主设备。
通过I2C通信,单片机可以轻松获取温度数据,并进行相应的控制策略。
2. OLED显示屏OLED显示屏是一种高亮度、高对比度的显示设备,在很多电子产品中得到了广泛应用。
I2C的原理与应用
I2C的原理与应用I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种串行通信协议,由飞利浦公司在1982年推出。
它是一种用于连接集成电路的总线系统。
I2C总线由两条线组成,即串行数据线(SDA)和串行时钟线(SCL)。
在I2C总线上,多个设备可以通过共享这两条线来进行通信。
I2C总线的工作原理如下:1. 总线拥有一个主设备(Master)和一个或多个从设备(Slave)。
2.主设备通过SCL线发出时钟信号,控制数据的传输速率。
3.主设备发起通信并在总线上发送一个地址,从设备的地址由主设备指定。
4.主设备发送读写命令,告诉从设备它想要进行读取还是写入操作。
5.主设备发送或接收数据,数据通过SDA线传输,并且在每个时钟周期内由SCL线上的时钟信号同步。
6.从设备接收或发送数据,并在电平变化后确认接收或请求重发。
7.主设备在完成通信后,释放总线。
I2C总线的应用非常广泛,以下是一些常见的应用领域:1.传感器和模拟接口:许多传感器和模拟设备使用I2C通信来与主控制器或处理器通信。
例如,温度传感器、光照传感器、加速度传感器等。
2.存储器和扩展设备:I2C总线通常用于连接存储器芯片,如EEPROM 和RAM。
此外,I2C还可以用于连接其他扩展设备,如数字输入/输出(GPIO)扩展器和显示屏控制器。
3.数字芯片和集成电路:许多数字芯片和集成电路都采用I2C通信接口,包括ADC(模数转换器)、DAC(数模转换器)、音频编解码器和触摸屏控制器等。
4.扩展板和模块:I2C总线常用于连接外部扩展板和模块,如传感器模块、LCD显示模块、无线通信模块等。
这些模块可以通过I2C总线与主控制器进行通信,从而实现更丰富的功能。
5.工业自动化和控制系统:在工业自动化和控制系统中,I2C总线用于连接传感器、执行器和控制器。
通过使用I2C总线,各个设备之间可以通过主控制器进行高效地通信和控制。
总之,I2C是一种简单、高效和可靠的串行通信协议,广泛应用于各种设备和系统中。
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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。
开始信号:SCL为高电平时,SDA由高电平向低电平跳变,开始传送数据。
结束信号:SCL为低电平时,SDA由低电平向高电平跳变,结束传送数据。
应答信号:接收数据的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,由判断为受控单元出现故障。
目前有很多半导体集成电路上都集成了I2C接口。
带有I2C接口的单片机有:CYGNAL的 C8051F0XX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。
3 总线基本操作
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。