转自:http://blog.csdn.net/w89436838/article/details/38660631

另外,https://blog.csdn.net/qq_38410730/article/details/80312357也是很好的文章。里面讲述了at24c02的实例。

1  I2C总线物理拓扑结构

 
    I2C 总线在物理连接上非常简单,分别由SDA(串行数据线)和SCL(串行时钟线)及上拉电阻组成。通信原理是通过对SCL和SDA线高低电平时序的控制,来产生I2C总线协议所需要的信号进行数据的传递。在总线空闲状态时,这两根线一般被上面所接的上拉电阻拉高,保持着高电平。

I2C通信方式为半双工,只有一根SDA线,同一时间只可以单向通信,485也为半双工,SPI和uart为双工。

2  I2C总线特征

I2C总线上的每一个设备都可以作为主设备或者从设备,而且每一个设备都会对应一个唯一的地址(地址通过物理接地或者拉高,可以从I2C器件的数据手册得知,如TVP5158芯片,7位地址依次bit6~bit0:x101 1xxx, 最低三位可配,如果全部物理接地,则该设备地址为0x58, 而之所以7bit因为1个bit要代表方向,主向从和从向主),主从设备之间就通过这个地址来确定与哪个器件进行通信,在通常的应用中,我们把CPU带I2C总线接口的模块作为主设备,把挂接在总线上的其他设备都作为从设备。
    I2C总线上可挂接的设备数量受总线的最大电容400pF 限制,如果所挂接的是相同型号的器件,则还受器件地址位的限制。
    I2C总线数据传输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。一般通过I2C总线接口可编程时钟来实现传输速率的调整,同时也跟所接的上拉电阻的阻值有关。
    I2C总线上的主设备与从设备之间以字节(8位)为单位进行双向的数据传输。

3  I2C总线协议

I2C协议规定,总线上数据的传输必须以一个起始信号作为开始条件,以一个结束信号作为传输的停止条件。起始和结束信号总是由主设备产生(意味着从设备不可以主动通信?所有的通信都是主设备发起的,主可以发出询问的command,然后等待从设备的通信)。

起始和结束信号产生条件:总线在空闲状态时,SCL和SDA都保持着高电平,当SCL为高电平而SDA由高到低的跳变,表示产生一个起始条件;当SCL为高而SDA由低到高的跳变,表示产生一个停止条件。

在起始条件产生后,总线处于忙状态,由本次数据传输的主从设备独占,其他I2C器件无法访问总线;而在停止条件产生后,本次数据传输的主从设备将释放总线,总线再次处于空闲状态。起始和结束如图所示

在了解起始条件和停止条件后,我们再来看看在这个过程中数据的传输是如何进行的。前面我们已经提到过,数据传输以字节为单位。主设备在SCL线上产生每个时钟脉冲的过程中将在SDA线上传输一个数据位,当一个字节按数据位从高位到低位的顺序传输完后,紧接着从设备将拉低SDA线,回传给主设备一个应答位, 此时才认为一个字节真正的被传输完成。当然,并不是所有的字节传输都必须有一个应答位,比如:当从设备不能再接收主设备发送的数据时,从设备将回传一个否 定应答位。数据传输的过程如图所示:
 
    在前面我们还提到过,I2C总线上的每一个设备都对应一个唯一的地址,主从设备之间的数据传输是建立在地址的基础上,也就是说,主设备在传输有效数据之前要先指定从设备的地址,地址指定的过程和上面数据传输的过程一样,只不过大多数从设备的地址是7位的,然后协议规定再给地址添加一个最低位用来表示接下来数据传输的方向,0表示主设备向从设备写数据,1表示主设备向从设备读数据。向指定设备发送数据的格式如图所示:(每一最小包数据由9bit组成,8bit内容+1bit ACK, 如果是地址数据,则8bit包含1bit方向)

下图是完整的一帧I2C数据

4  I2C总线操作

对I2C总线的操作实际就是主从设备之间的读写操作。大致可分为以下三种操作情况

  • 主设备往从设备中写数据。数据传输格式如下:

  • 主设备从从设备中读数据。数据传输格式如下:

  • 主设备往从设备中写数据,然后重启起始条件,紧接着从从设备中读取数据;或者是主设备从从设备中读数据,然后重启起始条件,紧接着主设备往从设备中写数据。数据传输格式如下:

第三种操作在单个主设备系统中,重复的开启起始条件机制要比用STOP终止传输后又再次开启总线更有效率。

 

I2C总线协议图解(转载)的更多相关文章

  1. [I2C]I2C总线协议图解

    转自:http://blog.csdn.net/w89436838/article/details/38660631 1  I2C总线物理拓扑结构      I2C 总线在物理连接上非常简单,分别由S ...

  2. I2C总线协议图解

    原帖地址:https://www.cnblogs.com/aaronLinux/p/6218660.html

  3. I2C总线协议的简要说明

    为了快速的了解I2C总线协议,此处采用另类的方式进行说明. 倘若你和另外一个人只能通过一个开关加灯泡的装置在不同的两个房间进行交流,以下是很简单能说明的一个模型: 你的房间有一个开关,另外一间房间有一 ...

  4. I2C总线协议的总结介绍

    在看天翔哥的视频之后,他强调要把I2C协议好好研究一下,那么就对一些基本的通信手段是十分有帮助的..那么就来了解一下I2C总线协议的一些知识吧. I2C(Inter-Integrated Circui ...

  5. I2C总线协议的软件模拟实现方法

    I2C总线协议的软件模拟实现方法 在上一篇博客中已经讲过I2C总线通信协议,本文讲述I2C总线协议的软件模拟实现方法. 1. 简述 所谓的I2C总线协议的软件模拟实现方法,就是用软件控制GPIO的输入 ...

  6. I2C总线协议学习笔记 (转载)

    1.I2C协议   2条双向串行线,一条数据线SDA,一条时钟线SCL.   SDA传输数据是大端传输,每次传输8bit,即一字节.   支持多主控(multimastering),任何时间点只能有一 ...

  7. I2C 总线协议

    1.I2C协议     2条双向串行线,一条数据线SDA,一条时钟线SCL.   SDA传输数据是大端传输,每次传输8bit,即一字节.   支持多主控(multimastering),任何时间点只能 ...

  8. 【转】I2C总线协议

    I2C总线(Inter Integrated-Circuit)是由PHILIPS公司在上世纪80年代发明的一种电路板级串行总线标准,通过两根信号线——时钟线SCL和数据线SDA——即可完成主从机的单工 ...

  9. I2C总线协议

     1.I2C协议   2条双向串行线,一条数据线SDA,一条时钟线SCL.   SDA传输数据是大端传输,每次传输8bit,即一字节.   支持多主控(multimastering),任何时间点只能有 ...

随机推荐

  1. Spring Cloud Ribbon负载均衡

    目录 一.简介 二.客户端负载均衡 三.RestTemplate详解 GET请求 POST请求 PUT请求 DELETE请求 一.简介 ​ Spring Cloud Ribbon是一个基于HTTP 和 ...

  2. 来自于51CTO的经典学习资料汇总

    移动开发类: 1.2012Android开发热门资料(110个)       http://bbs.51cto.com/thread-934023-1.html 2.[绝对给力]Android开发免豆 ...

  3. 关于Arduino项目的构建思想-转自openbook开源杂志

  4. linux 修改myql 编码配置等信息参考

    mysql 配置: 1:编辑配置文件: vi /etc/my.cnf 2:修改配置如下: [client] password        = 123456 port            = 330 ...

  5. 深入剖析javaScript中的深拷贝和浅拷贝

    如何区分深拷贝与浅拷贝,简单来说,假设B复制了A,当修改A时,看B是否会发生变化,如果B也跟着变了,说明这是浅拷贝,如果B没变,那就是深拷贝:我们先看两个简单的案例: //案例1(深拷贝) var a ...

  6. 在ActionBar中,即便设置showAsAction="always",items仍然在overflow中显示的问题

    今天很是苦恼,明明设置了android:showAsAction="always",但是所有的items全部都显示在overflow中,然后在官网发现了答案. 如果你为了兼容 An ...

  7. linux 命令——41 ps(转)

    Linux中的ps命令是Process Status的缩写.ps命令用来列出系统中当前运行的那些进程.ps命令列出的是当前那些进程的快照,就是执行ps命令的那个时刻的那些进程,如果想要动态的显示进程信 ...

  8. 又一次摔MFC坑里了

    因为公司的个项目最近开始写MFC了,又遇到一个坑爹的问题,使用的View视图模式在VS2010中创建的工程,默认就带入了许多的Style,例如Office 2007的许多漂亮样式确实很方便,但是同样也 ...

  9. void (*signal(int sig, void (*func) (int))) (int)理解

    http://blog.csdn.net/sever2012/article/details/8281271 1.signal( int sig, void (*func)(int))signal是一 ...

  10. NOIP2018初赛 解题报告

    前言 \(NOIP2018\)初赛已经结束了,接下来就要准备复赛了. 不过,在此之前,还是先为初赛写一篇解题报告吧. 单项选择题 送分题.(虽然我还是做错了)可以考虑将它们全部转化为\(10\)进制, ...