I2C协议:原理,管脚定义,主从机如何通信的,如何解释地址的概念
时间: 2024-04-10 17:29:28 浏览: 104
I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种串行通协议,用于在微控制器外部设备之间传输数据。采用两根信号线(SDA和SCL)进行通信,并支持多个从机连接到同一总线上。
I2C协议的工作原理是通过主从机的方式进行通信。主机(通常是微控制器)发起通信,并控制整个数据传输过程。从机是被动的,只有在主机的请求下才会响应。
具体通信步骤如下:
1. 主机发送启动信号(Start):在SCL为高电平时,将SDA从高电平拉低。这表示通信的开始。
2. 主机发送器件地址和读/写位:主机通过SDA线发送一个7位的器件地址,同时包括一个读/写位,指示是读取数据还是写入数据。
3. 从机响应地址:当从机检测到与其地址匹配的器件地址时,它会在SDA线上拉低一个应答位(ACK),表示准备好接收或发送数据。
4. 数据传输:主机和从机在SCL的时钟脉冲下交替在SDA线上发送和接收数据,每个字节的传输都会在SCL脉冲之后由从机发送应答。
5. 通信结束:主机可以选择发送停止信号(Stop),即在SCL为高电平时,将SDA从低电平拉高。这表示通信的结束。
I2C协议的管脚定义包括:
1. SDA(Serial Data Line):串行数据线,用于传输数据。
2. SCL(Serial Clock Line):串行时钟线,用于同步数据传输的时钟。
地址的概念是在I2C通信中用来唯一标识从机的。每个从机都有一个唯一的地址,在通信过程中主机通过发送该地址来选择与其通信。通常使用7位或10位地址来表示从机,其中7位地址是最常用的。
在I2C通信中,主机发送器件地址时,最高位是一个读/写位,用于指示主机是要读取从机的数据还是写入数据。读/写位为0表示写入,为1表示读取。
需要注意的是,I2C协议是一种开漏架构,意味着总线上的信号线是通过开漏输出引脚实现的。因此,在设计电路时需要使用上拉电阻器将信号线拉高,并确保总线上没有冲突的设备同时输出低电平。