集成电路互连总线I2C
iic协议讲解
iic协议讲解
IIC（I2C）是一种用于在电子设备之间进行通信的串行通信协议。
IIC全称是Inter-Integrated Circuit，通常也称作I2C（Inter-IC，简称2-wire）。
由飞利浦（Philips）公司在20世纪80年代初开发并发布。
IIC协议使用双线制（SDA和SCL线）进行通信，其中SDA （Serial Data Line）是数据线，负责发送和接收数据；SCL（Serial Clock Line）是时钟线，用于同步数据传输。
这两条线都是双向的，可以通过连接多个设备实现多主控制。
在IIC协议中，有两种主要的设备，分别是主设备和从设备。
主设备负责发起和控制总线上的通信，而从设备则接受和执行主设备的请求。
从设备可以是各种外设，如传感器、存储器等。
IIC协议的通信过程包括起始信号、地址传输、数据传输和停止信号。
起始信号和停止信号是用于标志一次通信的开始和结束。
在起始信号和停止信号之后是8位的地址传输，其中最高位是设备地址，用于标识目标设备。
地址传输之后是数据传输阶段，可以发送或接收多个字节的数据。
IIC协议还支持两种传输模式，分别是7位地址模式和10位地址模式。
在7位地址模式下，可以有128个不同的设备地址，而在10位地址模式下，可以有1024个不同的设备地址。
总的来说，IIC协议是一种灵活简洁的串行通信协议，广泛应用于各种电子设备之间的通信。
它简化了硬件连接，提供了可靠的数据传输和多主控制的能力，同时也具有较低的通信成本。
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通信协议
i2c通信协议I2C通信协议一、简介I2C (Inter-Integrated Circuit)，即集成电路互连，是用于在集成电路之间进行通信的串行通信协议。
它是由Philips（飞利浦）公司于1982年提出，并在当今的电子设备中广泛应用。
I2C通信协议采用两根总线：串行数据线SDA（Serial Data Line）和串行时钟线SCL（Serial Clock Line）。
不同于其他协议，I2C通信协议具有简单、节约外设引脚的特点，被广泛应用于各种嵌入式系统中，如传感器、温度计、数字信号处理器等。
二、基本原理在I2C通信协议中，设备之间的通信通过主从关系进行。
主设备负责生成时钟信号和控制总线的传输，从设备则根据主设备的请求进行响应。
主设备和从设备之间的通信是基于传输一个字节数据的方式进行的。
传输的字节数据由一个起始位、八位数据位、一个奇偶校验位和一个停止位组成。
信息按照从高位到低位的顺序传输，同时由时钟信号进行同步。
三、通信过程I2C通信协议的通信过程主要包括起始信号、地址传输、数据传输和停止信号四个阶段。
1. 起始信号起始信号由主设备产生，用于标识接下来的通信过程开始。
起始信号的产生是通过将数据线（SDA）从高电平切换到低电平时完成的。
在通信开始之前，主设备需要发送起始信号来获取总线控制权。
2. 地址传输主设备在发送起始信号后，紧接着发送一个I2C从设备的地址。
地址由7位或10位组成，其中7位地址方式是I2C通信协议最常用的方式。
地址中的最高位表示对从设备进行读取（1）或写入（0）操作。
通过这个地址，主设备可以选择与特定从设备进行通信。
3. 数据传输地址传输完成后，主设备和从设备之间的数据传输开始。
数据的传输顺序是从高位到低位。
主设备向从设备传输数据时，从设备通过拉低SDA线来接收数据。
从设备向主设备传输数据时，主设备必须确认数据的接收情况，操作是保持SDA线为高电平。
4. 停止信号通信结束时，主设备发送停止信号，用于标示通信过程的结束。
飞利浦I2C总线产品简介
飞利浦I2C总线产品简介Introduction to Philips I2C Bus飞利浦半导体I2C总线简介I2C（集成电路间互连总线）是由飞利浦公司于上世纪80年代早期开发的。
它是一个简单的两线总线，包括一条数据线和一条时钟线。
目前I2C已经成为重要的全球业界标准，被所有主要的IC厂商所认同和使用。
它具有多种机功能和仲裁特性，采用主控-伺服通讯方式，通常在某一时刻，只有两个器件进行通信，广播呼叫例外，此种情形下伺服设备可充当伺服接收机或伺服发射机使用。
I2C是低数据速率方式，用于短距离用途。
目前的I2C指标显示，它的速度可以做到100kHz、400kHz和3.4MHz，不过还没有出现3.4MHz的产品。
400kHz产品是经过了很长一段时间才变得普及，3.4MHz走向应用尚需时间。
这里将主要讨论100kHz、400kHz产品。
I2C没有规定的电缆长度，唯一的限制是I2C总线规范，它规定I2C 的最大电容是400pF，现在通过使用缓冲器如P82B96可以延长总线的距离。
所有的I2C硬件架构均为漏极开路或集电极开路设计，具有上拉电阻。
上拉电阻的值为2-10千欧，它们不超过I2C规范中3mA反向电流的规定和上升时间的规定。
大多数飞利浦伺服设备的SCL上没有下拉电阻。
有一点特别重要，即设备的最大输入电容是10pF。
I2C总线与其它总线如UART、CAN、USB、SPI相比，在性能上各有千秋，I2C的优点是它非常简单，如在一个微控制器上使用两个插脚来产生I2C。
I2C得到应用的时间比较长，为众多工程师所了解，也有着大量的产品系列支持。
I2C技术及产品介绍飞利浦I2C器件飞利浦拥有一系列的新器件用来克服规范指标上的限制，以扩展I2C使用。
I2C总线的主要局限是它的7位地址，通过使用飞利浦的I2C多路复用器，可以在一条总线上使用具有相同地址的相同设备。
多路复用器允许应用工程师将主I2C总线动态划分为几个子分支，以解决I2C地址冲突。
历史悠久的I2C总线
历史悠久的I2C总线今天，我们来重温一下历史悠久的I2C总线。
I2C（Inter－Integrated Circuit，内部集成电路总线）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。
它是微电子通信控制领域广泛采用的一种总线标准，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。
第一代具有I2C总线功能的集成电路出现于30多年前，1982年由飞利浦半导体公司（Philips Semiconductor）开发，它是简单的串行总线，用于控制电视机内的各种芯片。
虽然I2C历史悠久，但现在它仍在不断改进中，出现了很多改进之处，例如，使用差分信号以改进抗噪声能力，改进总线仲裁以便更容易将总线连接在一起。
I2C总线版本演进I2C总线代表了全行业的规范，共经历了4个版本。
最新版本于2012年推出，总线的运行速度已经由原来的100kHz 升至5MHz。
我们先对I2C总线的历史作一个简短回顾。
1.0版本的规范发布于1992年，运行速度可达400KHz。
1998年的2.0版本增加了一个高速模式和若干节能选项。
2007年的主要规范将运行速度升至1MHz（快速模式Plus或Fm+）。
2012年最近的一次版本升级引入了一个单向5MHz的可选项，称之为超快速模式（UFm）。
I2C总线发生了许多变化。
有一些名称的更改是出于对飞利浦半导体公司在总线某些关键技术上的专利权保护。
原专利已于2004年过期，所有商标和知识产权转移到NXP半导体公司（2006年从飞利浦公司分拆出来）。
I2C总线是ACCESS.总线、VESA显示数据信道（DDC）接口、系统管理总线（SMBus）、电源管理总线（PMBus）和智能平台管理总线（智能平台管理接口）的通信协议。
I2C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IC与IC之间进行双向传送，最高传送速率100kbps。
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，用于在集成电路中的各个部件之间进行数据传输。
它最初由Philips（现在的NXP 半导体）在1980年代开发，并于1992年首次发布。
I2C是一种简单而灵活的通信协议，广泛应用于各种嵌入式系统和电子设备中。
I2C协议使用双线（一根串行数据线SDA和一根串行时钟线SCL）进行通信。
它采用主从结构，其中一个设备作为主设备控制总线，其他设备作为从设备进行通信。
主设备是由软件控制的，可以向从设备发送命令并接收数据。
从设备则在主设备的控制下执行命令，并将响应的数据发送回主设备。
I2C协议的通信速率通常在几百KHz到几兆Hz之间，可以根据具体应用的需求选择适当的速度。
通信的起始和停止由主设备发出的特殊序列（起始和停止位）标志着每个数据传输的开始和结束。
数据传输是以字节为单位进行的，每个字节包含8位数据（从高位到低位）。
在每个字节的传输期间，时钟线的状态决定了数据线的有效性。
在I2C协议中，每个设备都有一个唯一的地址，用于在总线上识别该设备。
主设备通过在总线上发送设备地址来选择要与之通信的设备。
设备地址由7位或10位组成，取决于I2C规范的版本。
7位地址模式支持最多128个设备，10位地址模式支持最多1024个设备。
除了地址选择之外，主设备还可以向设备发送命令或数据。
命令和数据是通过字节传输的，在发送字节时，设备可以返回一个确认信号，指示它已成功接收到数据。
主设备可以发送一个字节序列来实现复杂的数据传输，包括读和写操作。
I2C协议还定义了一些标准模式来处理特殊情况。
例如，重复起始条件允许主设备在不释放总线的情况下与多个设备进行连续通信。
仲裁器制度可以处理并发传输时的冲突。
还定义了一些保留地址，用于特殊用途，如广播命令。
I2C协议的灵活性和简单性使其成为各种应用的理想选择。
它广泛应用于嵌入式系统中的各种设备之间的通信，如传感器、存储器、显示器、开关和其他外围设备。
CANI2SI2CSPI总线接口总结
CANI2SI2CSPI总线接口总结CAN（Controller Area Network）是一种面向实时通信的串行总线标准。
它最初是由Bosch公司开发，主要用于汽车电子系统中的控制和通信。
CAN总线采用差分信号传输，拥有较高的抗干扰能力和可靠性，可实现在复杂电气环境下的快速数据传输。
CAN总线可以支持多个设备的分布式通信，通过先进的协议机制实现高效的数据传输和数据帧的优先级设置。
CAN总线的通信速率通常为1 Mbps，可以满足实时性要求较高的应用场景，如汽车电子、工业控制和航空航天等。
I2S（Inter-IC Sound）是一种串行音频接口标准。
它由飞利浦（Philips）公司提出，用于在音频设备之间传输音频数据。
I2S接口采用三线制的同步通信方式，包括一个时钟线、一个数据线和一个帧同步线。
I2S接口支持双向通信，可以同时传输音频数据和控制信号。
I2S接口的主要特点是高保真音频传输和灵活的系统集成能力。
它广泛应用于消费电子产品，如音频解码器、音频处理器、音频放大器等。
I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种串行通信总线标准。
它由Philips公司开发，用于连接集成电路之间的通信。
I2C总线采用双线制的同步通信方式，包括一个时钟线和一个数据线。
I2C总线可以支持多个设备的串行连接，每个设备都有一个唯一的地址，可以通过该地址进行单独访问。
I2C总线具有简单、低功耗和可靠的特点，适用于连接存储器、传感器、显示器和其他外设等。
它的通信速率通常在100 kbps到3.4 Mbps之间，适用于中等速度的数据传输。
SPI（Serial Peripheral Interface）是一种串行外设接口标准。
它最早由Motorola公司提出，用于连接微控制器和外设之间的通信。
SPI总线采用四线制的同步通信方式，包括一个时钟线、一个主从选择线、一个主机输出从机输入线和一个主机输入从机输出线。
I2C总线及单片机模拟I2C总线通信程序编写
I2C总线及单片机模拟I2C总线通信程序编写1、I2C总线I2C总线是Inter-IntegratedCircuit(集成电路总线），这种总线类型是由飞利浦半导体公司在八十年代初设计出来的，主要是用来连接整体电路(ICS) ，IIC是一种多向控制总线，也就是说多个芯片可以连接到同一总线结构下，同时每个芯片都可以作为实时数据传输的控制源。
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。
2、数据有效性、起始和终止信号数据位的有效性：I2C总线进行数据传送时，时钟信号为高电平期间，数据线上的数据必须保持稳定，只有在时钟线上的信号为低电平期间，数据线上的高电平或低电平状态才允许变化。
起始信号：SCL线为高电平期间，SDA线由高电平向低电平的变化；终止信号：SCL线为高电平期间，SDA线由低电平向高电平的变化。
起始信号和终止信号都由主机发出。
3、数据传送格式1）字节传送与应答每一个字节必须保证是8位长度。
数据传送时，先传送最高位（MSB），每一个被传送的字节后面都必须跟随一位应答位（即一帧共有9位）。
如果一段时间内没有收到从机的应答信号，则自动认为从机已正确接收到数据。
2）数据帧格式I2C总线上传送的数据信号是广义的，既包括地址信号，又包括真正的数据信号。
在起始信号后必须传送一个从机的地址（7位），第8位是数据的传送方向位（R/T），用“0”表示主机发送数据（T），“1”表示主机接收数据（R）。
每次数据传送总是由主机产生的终止信号结束。
若主机希望继续占用总线进行新的数据传送，则可以不产生终止信号，马上再次发出起始信号对另一从机进行寻址。
在总线的一次数据传送过程中，可以有以下几种组合方式：a、主机向从机发送数据，数据传送方向在整个传送过程中不变：注：有阴影部分表示数据由主机向从机传送，无阴影部分则表示数据由从机向主机传送。
i2c 协议
i2c 协议I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种用于芯片间通信的串行总线协议。
它由Philips（飞利浦）公司在1982年首次提出，是一种双向通信协议，可以在多个设备之间进行数据传输。
I2C协议简单易于实现，被广泛应用于各种数字电子设备中。
I2C协议基于两根信号线，分别为SCL（时钟线）和SDA（数据线）。
SCL线由主设备负责产生，并且控制整个数据传输的节奏，而SDA线用于传输数据。
I2C的通信是通过设备的地址来进行的，每个I2C设备都有一个唯一的地址，用于标识它们之间的通信。
I2C协议采用主从结构，主设备为I2C总线的控制者，从设备则被动接受主设备的命令并进行相应的操作。
在传输数据之前，主设备首先向总线上发送一个起始位，然后发送要通信的设备地址和读写位。
接着，主设备发送具体的数据或命令，从设备则接收并执行。
I2C协议支持多主设备的操作。
当多个主设备同时发送数据时，一个优先级机制会根据设备的地址来确定哪一个主设备具有更高的优先级，从而进行仲裁。
较高优先级的主设备获得控制总线的机会，而其他设备则静默等待。
另外，I2C协议还支持时钟同步。
主设备通过SCL线来提供时钟信号，从设备则通过监测SCL线的状态来进行同步。
这种同步机制可以保证数据的可靠传输，减少传输错误的发生，并提高传输的速度。
I2C协议最大的优点之一是它只需要两条信号线，因此能够有效地节省硬件资源。
此外，I2C协议还具有可扩展性强的特点，可以通过连接多个设备来扩展系统的功能。
这也是为什么它广泛应用于各种数字电子设备中的原因之一。
总结而言，I2C是一种简单而可靠的通信协议，适用于多种数字电子设备之间的通信。
它利用两根信号线来进行数据传输，并具有地址识别、时钟同步和多主设备支持等特点。
I2C协议的应用范围广泛，包括存储器、传感器、显示屏和各种外围设备等。
随着技术的不断发展，I2C协议将继续在数字电子领域发挥重要的作用。
SPI总线,IIC总线
2
I2C总线 总线
I2C总线始终和先进技术保持同步，并保持其向 总线始终和先进技术保持同步， 总线始终和先进技术保持同步 下兼容性。 下兼容性。 I2C总线采用二线制传输，一根是数据线SDA 总线采用二线制传输，一根是数据线 总线采用二线制传输 ），另一根是时钟线 （Serial Data Line），另一根是时钟线 ），另一根是时钟线SCL ），所有 （serial clock line），所有 2C器件都连接在 ），所有I 器件都连接在 SDA和SCL上，每一个器件具有一个唯一的地 和 上 址。 I2C总线是一个多主机总线，总线上可以有一 总线是一个多主机总线， 总线是一个多主机总线 个或多个主机（或称主控制器件）， ），总线运行 个或多个主机（或称主控制器件），总线运行 由主机控制。 由主机控制。 I2C总线支持多主（multi-mastering）和主从 总线支持多主（ 总线支持多主 ） （master-slave）两种工作方式。 ）两种工作方式。 3
4
I2C总线 总线
多主方式下， 总线上可以有多个主机 总线上可以有多个主机。 总线 多主方式下，I2C总线上可以有多个主机。I2C总线 需通过硬件和软件仲裁来确定主机对总线的控制权。 需通过硬件和软件仲裁来确定主机对总线的控制权。 主从工作方式时，系统中只有一个主机， 主从工作方式时，系统中只有一个主机，总线上的 其它器件均为从机（具有I 总线接口），只有主 总线接口）， 其它器件均为从机（具有 2C总线接口），只有主 机能对从机进行读写访问，因此， 机能对从机进行读写访问，因此，不存在总线的竞 争等问题。在主从方式下， 总线的时序可以模 争等问题。在主从方式下，I2C总线的时序可以模 总线的使用不受主机是否具有I 拟 ，I2C总线的使用不受主机是否具有 2C总线接口 总线的使用不受主机是否具有 总线接口 的制约。 的制约。 ——MCS-51系列单片机本身不具有 2C总线接口， 系列单片机本身不具有I 总线接口， 系列单片机本身不具有 总线接口 可以用其I/O口线模拟 总线 口线模拟I 可以用其 口线模拟 2C总线
I2C通讯协议
I2C通讯协议协议名称：I2C通讯协议一、引言I2C（Inter-Integrated Circuit）通讯协议是一种串行通信协议，用于在集成电路（IC）之间进行数据传输。
本协议旨在规范I2C通讯的物理层连接、电气特性、数据传输格式和通信过程，以确保不同设备之间的互操作性和数据的可靠传输。
二、范围本协议适用于使用I2C通讯协议的设备之间的数据传输。
三、术语定义1. 主设备（Master）：发起I2C通讯的设备。
2. 从设备（Slave）：响应I2C通讯的设备。
3. 总线（Bus）：主设备和从设备之间传输数据的物理通道。
4. 时钟线（SCL）：主设备控制的时钟信号线，用于同步数据传输。
5. 数据线（SDA）：主设备和从设备之间传输数据的双向信号线。
四、物理连接1. 主设备和从设备通过共享SCL和SDA两根信号线进行通讯。
2. SCL和SDA信号线上都需要连接上拉电阻，以确保信号的正确传输。
五、电气特性1. 信号电平：- 高电平（High）：3.3V - 5V- 低电平（Low）：0V - 0.4V2. 时钟频率：- 标准模式（Standard Mode）：时钟频率最高100 kHz。
- 快速模式（Fast Mode）：时钟频率最高400 kHz。
- 高速模式（High-Speed Mode）：时钟频率最高3.4 MHz。
3. 数据传输：- 数据传输以字节为单位进行，每个字节包含8位。
- 主设备发送数据时，从设备需要确认接收到的数据。
- 从设备发送数据时，主设备需要确认接收到的数据。
六、数据传输格式1. 起始条件：- 主设备将SCL线保持高电平，然后将SDA线由高电平变为低电平。
2. 结束条件：- 主设备将SCL线保持高电平，然后将SDA线由低电平变为高电平。
3. 数据传输过程：- 每个字节的传输由8个时钟周期组成，每个周期都由主设备控制。
- 主设备首先发送一个字节的起始位，然后发送8位数据，最后是一个确认位。
I2C总线基本概念
I2C总线基本概念必须掌握的I2C总线基本概念I2C总线是由菲利普公司开发的一种总线系统。
I2C总线系统问世后，迅速在彩电等家电产品中得到广泛的应用，尤其是在新型彩电中应用最多。
I2C总线（I2C BUS,Inter Integrated-circuit Bus）常见的中文译名有集成电路间总线或内部集成电路总线。
下面简要介绍一下作为彩电维修人员应掌握的一些关于I2C总线的基本概念。
一、I2C总线的基本电路结构1 I2C总线是一种串行总线系统CPU电路上的I2C总线有两根线组成，一根是串行时钟线（SCL）,一根是串行数据线（SDA）。
CPU利用串行时钟线发出时钟信号，利用串行数据线发送或接收数据。
CPU电路是I2C总线系统的核心，I2C总线由CPU电路引出，彩电中很多需要由CPU控制的集成电路、组件电路、高频头等都可以挂接在I2C总线上，CPU通过I2C总线对这些电路进行控制。
I2C总线上挂接的被控集成电路功能与通常彩电相同，如存储器集成电路、色度/扫描集成电路等，只不过这些被控集成电路需要增加I2C总线接口电路。
被控集成电路通过I2C总线接口电路接收由CPU发出的控制指令和数据，实现CPU对被控集成电路的控制。
2 I2C总线接口电路为了通过I2C总线与主控CPU进行通信，在I2C总线上挂接的每一个被控集成电路中，都设有一个I2C总线接口电路。
在接口电路中设有解码器，以便接收由主控CPU发出的控制指令和数据。
由于在彩电中使用的集成电路多为模拟电路，因此在接口电路中还设有数/模变换器（D/A变换器）和控制开关，CPU送来的数据经解码和D/A变换后才能对被控集成电路执行控制操作。
3 I2C总线属于双向总线系统CPU可以通过I2C总线向被控集成电路发送数据，被控集成电路也可通过I2C总线向CPU 传送数据。
但被控集成电路接收还是发送数据则由主控CPU控制。
由于I2C总线是双向总线系统，因此CPU可以对I2C总线上挂接的电路进行故障检查。
i2c的基本工作原理
i2c的基本工作原理
I2C（Inter-Integrated Circuit）是由Philips公司开发的两线式串行总线，产生于20世纪80年代，用于连接微控制器及其外围设备。
I2C总线简单而有效，占用PCB（印制电路板）空间很小，芯片引脚数量少，设计成本低。
I2C总线的工作原理如下：
1.I2C总线由两根双向信号线组成：数据线（SDA）和时钟线（SCL）。
2.I2C总线通过上拉电阻接正电源。
当总线空闲时，上拉电阻使SDA和SCL
线都保持高电平（SDA=1，SCL=1）。
3.为了避免总线信号混乱，要求各设备连接到总线的输出端必须是开漏输
出或集电极开路输出的结构。
根据开漏输出或者集电极开路输出信号的
“线与”逻辑，连到I2C总线的任一器件输出低电平，都会使相应总线
上的信号变低。
4.I2C总线通过上拉电阻接正电源，空闲时为高电平。
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。
5.工作时，主机发送数据到从机，从机在接收到数据后返回给主机。
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i2c的工作原理
I2C的工作原理
I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种串行通信协议，用于在集成电路芯片之间进行数据传输。
它由飞利浦公司开发，并且广泛用于各种电子设备中。
I2C主要由两根线组成：Serial Clock（SCL）线和Serial Data（SDA）线。
SCL 线用于同步时钟信号的传输，而SDA线用于双向数据传输。
I2C使用主从结构进行通信。
每个I2C设备都有一个唯一的7位地址，用于标识设备。
主设备负责发起通信并控制总线，而从设备则被主设备寻址并执行指令。
在传输过程中，主设备生成起始条件（Start）和停止条件（Stop）来控制通信的开始和结束。
起始条件由将SCL线从高电平切换到低电平，并保持SDA线上的数据从高电平转换为低电平。
停止条件则是将SCL线从低电平切换到高电平，同时将SDA线从低电平转换为高电平。
在数据传输过程中，每个字节都包含8个位。
主设备先发送一个字节的起始位，随后发送7个数据位，最后发送一个确认位。
接收方在每个数据位的末尾会返回一个应答位，用于确认是否成功接收到数据。
I2C还支持多主设备。
当多个主设备同时请求总线时，I2C使用仲裁机制来确定哪个主设备有权控制总线。
仲裁机制基于设备地址的优先级来进行，地址较高的设备将获得总线的控制权。
IIC总线简介
▪ 从机（Slave）：被主机寻址的器件
I2C 总线上数据的有效性
起始条件和停止条件
从机地址
▪ I2C 总线不需要额外的地址译码器和片选信号。
多个具有I2C 总线接口的器件都可以连接到同一
条I2C 总线上，它们之间通过器件地址来区分。
主机是主控器件，它不需要器件地址，其它器件
都属于从机，要有器件地址。必须保证同一条
I2C 总线上所有从机的地址都是唯一确定的，不
能有重复，否则I2C 总线将不能正常工作。一般
从机地址由7 位地址位和一位读写标志R/W 组
成，7 位地址占据高7 位，读写位在最后。读写
位是0，表示主机将要向从机写入数据；读写位
是1，则表示主机将要从从机读取数据
D：数据（Data），每个数据都必须是8 位
P：停止位（STOP）
阴影：主机产生的信号
无阴影：从机产生的信号
基本的数据传输格式示意图
传输一个字节数据的时序图
I2C总线模式
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主发送器模式
主接收器模式
从接收器模式
从发送器模式
I2C主复合模式
I2C总线扩展
数据结构图符号定义
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S：起始位（START）
SA：从机地址（Slave Address），7 位从机地址
W：写标志位（Write），1 位写标志
R：读标志位（Read），1 位读标志
A：应答位（Acknowledge），1 位应答
I2C通讯协议
I2C通讯协议协议名称：I2C通讯协议一、引言I2C通讯协议是一种串行通信协议，用于在集成电路(IC)之间进行数据传输。
本协议旨在规范I2C通讯的格式、电气特性和传输速率，以确保不同设备之间的互操作性和数据的可靠传输。
二、定义1. I2C总线：由两根双向线（SDA和SCL）组成的串行总线，用于设备之间的通信。
2. 主设备（Master）：发起I2C通讯的设备，负责控制总线的时序和数据传输。
3. 从设备（Slave）：响应主设备的指令并提供数据的设备。
三、电气特性1. 电压级别：I2C总线使用标准逻辑电平，高电平为V_H，低电平为V_L，其中V_H > 2.1V，V_L < 0.9V。
2. 上拉电阻：SDA和SCL线上需连接上拉电阻，以确保线路空闲时为高电平状态。
四、物理连接1. SDA线：用于数据传输的双向线。
2. SCL线：用于时钟同步的线。
3. 地线：用于连接设备的共地。
五、通讯流程1. 总线空闲状态：SDA和SCL线均为高电平。
2. 起始信号：主设备将SDA线由高电平拉低，然后将SCL线拉低，表示通讯开始。
3. 地址传输：主设备发送从设备的地址和读/写位到SDA线上。
4. 从设备应答：从设备接收到地址后，根据自身地址是否匹配，发送应答信号（ACK/NACK）到SDA线上。
5. 数据传输：主设备和从设备通过SDA线传输数据，每传输8位数据后，接收方发送应答信号。
6. 停止信号：主设备将SCL线拉高，然后将SDA线由低电平拉高，表示通讯结束。
六、数据传输格式1. 起始信号：SDA线由高电平拉低，然后将SCL线拉低。
2. 7位从设备地址：主设备发送从设备的7位地址到SDA线上，最高位为读/写位。
3. 应答信号：从设备接收到地址后，发送应答信号（ACK/NACK）到SDA线上。
4. 数据传输：主设备和从设备通过SDA线传输数据，每传输8位数据后，接收方发送应答信号。
5. 停止信号：主设备将SCL线拉高，然后将SDA线由低电平拉高。
iic的位宽
iic的位宽
I2C（Inter-Integrated Circuit），通常也称为IIC（Inter-IC），是一种用于在数字集成电路（IC）之间进行通信的串行通信协议。
I2C 总线的位宽是指在通信中的每个数据位的位数，通常是8位。
以下是关于I2C位宽的一些重要信息：
1. 数据位位宽：I2C数据传输的标准位宽是8位。
每个字节（或数据包）通常包括一个起始位、8个数据位和一个停止位。
这8位用于传输数据，包括地址、命令和实际数据。
2. 起始位和停止位：除了8个数据位之外，I2C通信中还包括起始位（Start Bit）和停止位（Stop Bit）。
这两个位用于标记数据传输的开始和结束。
3. 扩展位宽：有时，I2C通信可能使用其他位宽，例如10位I2C地址模式。
在这种情况下，地址可能由10位数据组成，而不仅仅是8位。
这种情况比较罕见，通常用于特殊要求的应用。
总的来说，I2C通信的标准位宽是8位，但在某些情况下，可以使用其他位宽，例如10位地址模式，以满足特定的应用需求。
但在绝大多数情况下，8位数据位是常见的。
注意，I2C协议还包括其他控制位，如读/写位、ACK/NACK位等，这些位与数据传输相关，但不计入数据位宽。
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i2c master 读写过程
i2c master 读写过程I2C Master读写过程I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种用于在集成电路之间进行通信的串行通信协议。
在I2C总线中，有一台主设备（Master）和一台或多台从设备（Slave）。
主设备负责发起通信并控制总线上的所有从设备，从设备则被动地响应主设备的请求。
I2C Master读写过程可以分为以下几个步骤：1. 确定通信参数在进行I2C通信之前，首先需要确定通信参数，包括选择合适的I2C总线速度（通常以Hz为单位）、选择主设备的地址以及选择通信模式（读或写）。
2. 发送起始信号主设备通过将SCL（时钟信号线）拉低并保持低电平，然后将SDA （数据信号线）从高电平拉低，发送起始信号，表示通信的开始。
3. 发送设备地址和读/写标志主设备在发送起始信号后，将设备地址和读/写标志发送到总线上。
设备地址是从设备的唯一标识，用于选择要进行通信的从设备。
读/写标志指示主设备是要进行读操作还是写操作。
4. 等待从设备响应主设备在发送设备地址和读/写标志后，需要等待从设备的响应。
从设备会在收到设备地址后进行识别，并在必要时发送应答信号（ACK）或非应答信号（NACK）给主设备。
应答信号表示从设备准备好进行通信，非应答信号表示从设备不可用或不愿意进行通信。
5. 发送数据在得到从设备的应答后，主设备可以开始发送数据。
对于写操作，主设备将要发送的数据发送到SDA线上，然后通过SCL线的时钟信号进行同步。
对于读操作，主设备在发送完数据后，会切换到接收模式等待从设备的数据。
6. 等待从设备响应主设备在发送数据后，需要等待从设备的响应。
对于读操作，从设备会将要发送的数据放置在SDA线上，然后通过SCL线的时钟信号进行同步。
主设备接收数据后，可以选择发送应答信号（ACK）或非应答信号（NACK）给从设备，以指示是否继续接收数据。
7. 终止通信主设备在完成所需的读写操作后，可以发送终止信号来结束通信。
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停止信号（STOP）：如下（图1）当SCL为高电平时，SDA由低电平 向高电平的跳变，产生停止信号。主机通过发送停止信号，结束 时钟信号和数据通信。SDA和SCL都将被复位为高电平状态
➢I2C（Inter-Integrated Circuit）总线标准的历史概况
1992年PHILIPS首次发布I2C总线规范Version1.0
1998年PHILIPS发布I2C总线规范Version2.0，至此标准模 式和快速模式的I2C总线已经获得了广泛应用，标准模式传 输速率为100kbps，快速模式400kbps。同时，I2C总线也由 7位寻址发展到10位寻址，满足了更大寻址空间的需求
集成电路互连总线I2C
主要内容
• 1.1 I2C总线通用知识 • 1.2 I2C总线的硬件相关术语与典型电路 • 1.3 I2C总线数据通信协议概要 • 1.4 主机向从机读/写1个字节数据的过程 • 1.5 关于I2C的进一步讨论
1.1 I2C总线通用知识
1.1.1 I2C总线的历史概况与特点
1.4 主机向从机读/写1个字节数据的过程
➢主机向从机写1个字节数据的过程
主机要向从机写1个字节数据时，主机首先产生START信号，然后紧 跟着发送一个从机地址，这个地址共有7位，紧接着的第8位是数据方向位 （R/W），0表示主机发送数据（写），1表示主机接收数据（读），这时候 主机等待从机的应答信号（ACK），当主机收到应答信号时，发送要访问的 地址，继续等待从机的响应信号，当主机收到响应信号时，发送1个字节的 数据，继续等待从机的响应信号，当主机收到响应信号时，产生停止信号 ，结束传送过程。
I2C总线还支持多主控（multi-mastering）
串行的8位双向数据传输位速率在标准模式下可达 100kbps，快速模式下可达400kbps，高速模式下可达 3.4Mbps
连接到相同总线的IC数量只受到总线最大电容（400pf） 的限制。但如果在总线中加上82B715总线远程驱动器可 以把总线电容限制扩展十倍，传输距离可增加到15m
2001年PHILIPS又发布了I2C总线规范Version2.1，完善和 扩展了I2C总线的功能，并提出了传输速率可达3.4Mbps的 高速模式，这使得I2C总线能够支持现有及将来的高速串行 传输，如EEPROM和Flash存储器等
➢I2C总线特点
在硬件上，二线制的I2C串行总线使得各IC只需最简单的 连接，而且总线接口都集成在IC中，不需另加总线接口 电路
I2C总线的数据传输格式
➢I2C总线寻址约定
为了消除I2C总线系统中主控器与被控器的地址选择线， 最大限度地简化总线连接线，I2C总线采用了独特的寻址 约定，规定了起始信号后的第一个字节为寻址字节，用来 寻址被控器件，并规定数据传送方向。
在I2C总线系统中，寻址字节由被控器的7位地址位（D7～ D1位）和一位方向位（D0位）组成。方向位为0时，表示 主控器将数据写入被控器，为1时表示主控器从被控器读 取数据。主控器发送起始信号后，立即发送寻址字节，这 时总线上的所有器件都将寻址字节中的7位地址与自己器 件地址比较。如果两者相同，则该器件认为被主控器寻址 ，并发送应答信号，被控器根据数据方向位（R/W）确定 自身是作为发送器还是接收器。
重新开始信号（Repeated START）：在I2C总线上，由主机发送一 个开始信号启动一次通信后，在首次发送停止信号之前，主机通 过发送重新开始信号，可以转换与当前从机的通信模式，或是切 换到与另一个从机通信。如下（图1）所示，当SCL为高电平时， SDA由高电平向低电平跳变，产生重新开始信号，它的本质就是一 个开始信号
1.2 I2C总线的硬件相关术语与典型电路
➢I2C总线硬件相关术语 主机（主控器）：在I2C总线中，提供时钟信号，对总 线时序进行控制的器件 从机（被控器）：在I2C系统中，除主机外的其它设备 均为从机 地址：每个I2C器件都有自己的地址，以供自身在从机 模式下使用 发送器：发送数据到总线的器件 接收器：从总线接收数据的器件 SDA（Serial DAta）：串行数据线 SCL（Serial CLock）：串行时钟线
主机向从机写数据
➢主机从从机读1个字节数据的过程
当主机要从从机读1个字节数据时，主机首先产生START信号，然后紧跟着 发送一个从机地址，注意此时该地址的第8位为0，表明是向从机写命令， 这时候主机等待从机的应答信号（ACK），当主机收到应答信号时，发送要 访问的地址，继续等待从机的应答信号，当主机收到应答信号后，主机要 改变通信模式，所以主机发送重新开始信号，然后紧跟着发送一个从机地 址，注意此时该地址的第8位为1，表明将主机设置成接收模式开始读取数 据，这时主机等待从机的应答信号，当主机收到应答信号时，就可以接收1 个字节的数据，当接收完成后，主机发送非应答信号，表示不再接收数据 ，主机进而产生停止信号，结束传送过程。
➢I2C总线的典型电路 下图给出一个由MCU作为主机，通过I2C总线带
3个从机的单主机I2C总线系统。这是最常用、最典型的I2C 总线连接方式
I2C总线的典型连接
1.3 I2C总线数据通信协议概要
➢I2C总线上数据的有效性 I2C总线以串行方式传输数据，从数据字节的最高位开始
传送，每个数位在SCL上都有一个时钟脉冲相对应。在一个时 钟周期内，当时钟线高电平时，数据线上必须保持稳定的逻 辑电平状态，高电平为数据1，低电平为数据0。当时钟信号 为低电平时，才允许数据线上的电平状态变化
图1：开始、重新开始和停止信号
应答信号（A）：接收数据的IC在接收到8位数据后，向发送数据的IC 发出的特定的低电平脉冲。每一个数据字节后面都要跟一位应答信号 ，表示已收到数据
I2C总线的应答信号
➢I2C总线上数据传输格式
一般情况下，一个标准的I2C通信由四部分组成：开始信号、从机地址 传输、数据传输和结束信号。I2C总线上传送的每一个字节均为8位，首先 发送的数据位为最高位，每传送一个字节后都必须跟随一个应答位，每次 通信的数据字节数是没有限制的；在全部数据传送结束后，由主机发送停 止信号，结束通信