I2C原理与实际应用波形分析

I2C原理与实际应用波形分析

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/weixin_54608520/article/details/137688196

I2C（Inter-Integrated Circuit）总线是一种串行通信协议，广泛应用于嵌入式系统中，用于连接微控制器和其他外围设备。本文将详细介绍I2C总线的基本原理和工作过程，并通过波形图直观展示其数据传输过程。

I2C原理

主机：初始化发送、终止发送和产生时钟信号的器件。
从机：被主机寻址的器件。
仲裁：在一条有多个主机尝试控制总线的情况下，只允许其中一个主机控制主线并且不破坏报文的过程。（线与逻辑）
同步：两个及以上器件同步时钟信号的过程。

传输数据的过程

1. 微控制器A发送数据到微控制器B

• A（主机）寻址B（从机）；
• A（主机-发送器）发送数据到B（从机-接收器）；
• A终止传输。

2. 微控制器A从微控制器B接收数据

• A（主机）寻址B（从机）；
• A（主机-接收器）从B（从机-发送器）接收数据；
• A终止传输。

总体特征：SDA和SCL都是双向线路，通过上拉电阻，在空闲时都呈现高电平，并具有线与逻辑。传输速率标准是100kbits/s、快速是400kbits/s、最高可达3.4Mbits/s。另外，由于连接到I2C总线的器件工艺不同（COMS、NMOS、双极性），这就导致逻辑“1”“0”的电平不是固定的，由VDD电平来决定。

数据的有效性：限制SDA数据变化只能在SCL低电平才能进行。当SCL高电平时，SDA电平发生变化，意味着起始和停止：SDA由高向低为开始、由低向高为停止。