【基本知识】I2C接口

1.简介

　　I2C总线是PHILIPS公司推出的一种在电子通信控制领域常用的串行通信总线，是一种简单、双向通信、二线制、同步的串行总线，具有连接线少、控制简单、通信速率高等优点。用数据线SDA和时钟线SCL构成通信线路，各器件可并联到总线上实现数据收发，器件间彼此独立，通过唯一的总线地址区分。

　　I2C标准速率为100kb/s，快速模式500kb/s

　　除了发送器和接收器外，在执行数据传输时，器件也可以被看作主器件（主机）或从器件（从机）。主器件是用于启动总线传送数据，并产生时钟的器件，此时任何被寻址的器件均被认为是从器件（一主多从）。在总线上主和从、发和收的关系取决于此时的数据传送方向，而不是恒定的。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。

　　I2C总线的接口均为集电极开路（OC）或漏极开路（OD）的形式输出，其主要是为防止I2C总线上的信号混乱， I2C总线上的输出端没有安装上拉电阻时，只能输出低电平，如果需要保证I2C总线正常工作，就需要在I2C总线的输出端加上拉电阻R1和R2。

　　所有I2C设备的SDA或是SCL的端口连接到一块，如果任意一个I2C设备输出低电平都将控制I2C总线（即总线处于“忙”状态），即各I2C设备 的时钟串行线SCL是线“与”的关系，各I2C设备的数据串行线SDA也是线“与”的关系。

2.工作信号

　　　　默认状态（IDLE）：当I2C不工作时，SDA和SCL都处于高电平；

　　　　开始传输(START)：当 SCL保持为高电平，SDA由高电平变成低电平时表示传输开始(简写S);

　　　　停止传输（STOP）：当 SCL保持为高电平，SDA由低电平变成高电平时表示传输结束(简写SP)。

　　　　再次启动（REPEATED START）：和START完全相同，差别只是第一次Start之后没有进行STOP，再次启动Start(简写Sr)。用于读操作

　　　　数据传输：数据传输时SDA必须在SCL高电平时保持不变，仅可在SCL低电平改变SDA电平。

　　　　应答信号：IIC以八位字节传输，发送端每发送一个字节后就会释放数据线SDA，由接收器反馈一个应答信号（低电平）。为ACK

 

 

3.读写操作

　　

 

 

4.总线占用

　　各I2C设备的时钟串行线SCL是线“与”的关系，各I2C设备的数据串行线SDA也是线“与”的关系。在正常情况下， I2C总线协议能保证总线正常的读/写操作，但是只要总线上任何一个设备拉低了数据串行线SDA或者时钟线串行SCL（控制总线），其他设备都无法拉高它们，如果有I2C设备不释放总线，则整个总线上的通信都被暂停，总线被占用。