iTop-4412 裸机程序（二十三）- I2C通信原理

---

1. I2C 通信

I2C（Inter-Integrated Circui，集成电路总线），是一种用于连接微控制器和外部设备的串行通信协议。它允许多个设备通过两根线（时钟线和数据线）进行通信，从而实现简单而有效的数据传输。I2C通常用于连接传感器、存储器、显示器和其他外部设备。

• 时钟线（SCL，Serial Clock，串行时钟）
• 数据线（SDA，Serial Data，串行数据）

1.1 I2C 通信的特点

• 串行通信：所有的数据以位为单位在SDA线上串行传输。
• 同步通信：通信双方工作在同一个时钟下，通信线中有CLK
• 非差分： I2C 通信信号的传输中只有一个信号线，所有只能使用非差分信号。
• 低速率。I2C一般是用在同一个板子上的2个IC之间的通信，而且用来传输的数据量不大，所以本身通信速率很低（一般几百KHz，不同的I2C芯片的通信速率可能不同）

1.2 I2C 通信的方式

• 使用主设备 + 从设备的方式通信。
• 主设备只能有一个，从设备可以有多个
• 主设备来负责调度总线，决定某一时间和哪个从设备通信

2 I2C 通信协议

• 起始和停止条件：通信开始时，主设备发送起始条件（S）指令，通信结束时发送停止条件（P）指令。
• 寻址机制：每个设备都有一个唯一的7位地址，主设备通过发送设备地址来选择要通信的设备。
• 数据传输：数据传输是以字节为单位进行的，每个字节包含8位数据和1位应答位。
• 时序要求：I2C通信需要严格的时序要求，包括数据线上的数据变化必须在时钟线上升沿之前完成
• I2C总线上有2种状态；空闲态（所有从设备都未和主设备通信，此时总线空闲）和忙态（其中一个从设备在和主设备通信）

2024年02月14日

Kilento