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I2C总线原理介绍与实例开发

发布时间:2020-06-30 21:44:06 阅读: 来源:木片机厂家

一.简介

本文引用地址:-Integrated Circuit)总线是一种由Philips公司开发的两线式串行总线,用于连接微控制器及其外围设备。I2C总线产生于在80年代,最初为音频和视频设备开发。由于其简单性,如今方泛用于微控制器与各种功能模块的连接,可以说是学单片机的人,入门之后,必定要涉及到的。

I2C 总线实际上已经成为一个国际标准在超过100 种不同的IC 上实现,而且得到超过50 家公司的许可,正因为其简单和应用广泛,因此其功能也越来不满足人们的要求,其速度也从原来的100Kbit/S,增加了快速模式,其速度达400Kbit/S,再后来也增加了高速模式,其速度更达3.4Mbit/S。

二.功能和特点

I2C总线是一种用于IC器件之间连接的双向二线制总线,所谓总线它上面可以挂多少器件,并且通个两根线连接,占用空间非常的小,总线的长度可高达25英尺,并且能够以10Kbps的最大传输速率支持40个组件。它的另一优点是多主控,只要能够进行接收和发送的设备都可以成为主控制器,当然多个主控不能同一时间工作。

I2C总线有两根信号线,一根为SDA(数据线),一根为SCL(时钟线)。任何时候时钟信号都是由主控器件产生。

I2C总线在传送数据的过程中,主要有三种控制信号:起始信号,结不信号,应答信号

起始信号:当SCL为高电平时,SDA由高电平转为低电平时,开始传送数据

结束信号:当SCL为高电平时,SDA由低电平转为高电平时,结束数据传送

应答信号:接收数据的器件在接收到8bit数据后,向发送数据的器件发出低电平信号,表示已收到数据。这个信号可以是主控器件发出,也可以是从动器件发出。总之由接收数据的器件发出。

这些信号中,起始信号是必需的,结束信号和应答信号,都可以不要。

三.基本操作

下面我们以ATMEL公司的AT24C02来介绍I2C的基本操作

AT24C02是美国ATMEL公司的低功耗CMOS串行EEPROM,它是内含256×8bit存储空间,具有工作电压宽(2.5~5.5V)、擦写次数多(大于10000次)、写入速度快(小于10ms)等特点。他在系统中始终为从动器件。

对AT24C02的操作主要有:字节读,字节写,页面读,页面写

首先发送起始信号,如下图,起始信号后必须是控制字,

控制字格式如下,其中高四位为器件类型识别符(不同的芯片类型有不同的定义,EEPROM一般应为1010),接着三位为片选,也就是三个地址位,最后一位为读写控制位,当为1(Input)时为读操作,为0(Output)时为写操作。

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