浅谈I2C总线

I2C总线是由Philips公司开发的一种简单、双向二线制同步串行总线。它只需要两根线即可在连接于总线上的器件之间传送信息。
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

IIC总线由数据线SDA和时钟线SCL两条线构成通信线路

，既可发送数据，也可接收数据。在CPU与被控IC之间、IC与IC之间都可以进行双向传送，最高传送速率为400kbs，各种被控期间均并联在总线上，但每个期间都有唯一的地址。在信息传输过程中IIC总线上并联的每一个器件既是被控器（或主控器），又是发送器，这取决于他所要完成的功能。

CPU发出的控制信号分为地址码和数据码两部分：地址码用来选址，即接通需要控制的电路；数据码是通信的内容，这样各IC控制电路虽然挂在同一条总线上，但却彼此独立。

IIC总线有两条线，SCL是时钟线，SDA是数据线。总线上各器件都采用漏极开路结构与总线相连。因此SCL和SDA均需接上拉电阻，总线在空闲状态下均保持高电平，连接到总线上的任一器件输出的低电平，都将使总线的信号变低，即各器件的SDA及SCL都是线“与”关系。

IIC总线支持多主和主从两种工作方式，通常为主从工作方式。在主从工作方式中，系统中只有一个主器件（主控芯片），其他器件都是具有IIC总线外围从器件。在主从工作方式中，主从器件启动数据的发送（发送启动信号），产生时钟信号，发出停止信号。

4、数据位的有效性规定

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IIC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，只有在时钟信号为低电平期间，数据线上的高电平或者低电平状态才允许变化。

5、发送启动（起始）信号：

在利用IIC总线进行一次数据传输时，首先由主机发出启动信号，启动IIC总线。在SCL为高电平期间，SDA出现下降沿则为启动信号。此时具有IIC总线接口的从器件会检测到该信号。

6、发送寻址信号：
主机发送启动信号后，再发出寻址信号。器件地址有7位和10位两种，这里只介绍7位地址寻址方式。寻址字节由一个字节构成，高7位为地址位，最低位为方向位，用以表明主机与丛集的数据传送方向。方向位为0，表明主机接下来对从设备进行写操作；方向位为1，表明主机接下来对从器件进行读操作。

主机发送地址时，总线上的每个从机都将这7位地址码与自己的地址进行比较，如果相同，则认为自己正被主机寻址，根据R/W位将自己确定为发送器或接收器。

7、应答信号：

IIC总线协议规定，每传送一个字节数据（含地址和命令字）后，都要有一个应答信号，以确定数据传送是否被对方收到。应答信号由接收设备产生，在SCL信号为高电平期间，接收设备将SDA拉为低电平，表示数据传输正确，产生应答。

8、数据传输：

主机发送寻址信号并得到从器件应答后，便可进行数据传输，每次一个字节，但每次传输都应在得到应答信号后在进行下一字节传送。

9、非应答信号：

当主机为接受设备时，主机对最后一个字节不应答，以向发送设备表示数据传输结束。

10、发送停止信号：

在全部数据传送完毕后，主机发送停止信号，即在SCL为高电平期间，SDA上产生一个上升沿信号