I2C总线规格说明书(版本2.1)

"I2C总线规格说明书(版本2.1)" I2C（Inter-Integrated Circuit）总线是由飞利浦半导体（现为恩智浦半导体）开发的一种多主机、串行通信协议，用于连接微控制器和其他外围设备。这份文档详细介绍了I2C总线的规范，包括其起源、设计者和制造商的好处、基本概念、特性以及各种操作模式。 1. 版本历史： - Version 1.0：始于1992年 - Version 2.0：1983年发布 - Version 2.1：1999年更新，是本文档的版本 2. I2C总线的优势： - 设计者收益：简化硬件设计，减少所需的引脚数量，降低系统成本，增强系统的可扩展性。 - 制造商收益：统一的接口标准，便于生产和市场推广，提高产品兼容性。 3. I2C总线介绍： I2C总线是一种双向二线制总线，支持多个设备在单一数据线上进行通信，由时钟（SCL）和数据（SDA）两条线组成。 4. I2C总线概念： - I2C总线可以实现主设备与从设备之间的通信，主设备控制总线并产生时钟信号，从设备响应主设备的命令。 5. 一般特性： - 数据传输速率有多种模式，如标准模式、快速模式和高速模式。 - 支持数据线上的仲裁机制，避免冲突。 6. 比特传输： - 数据有效性：数据在SCL高电平时稳定。 - 开始（START）和停止（STOP）条件：开始条件是SDA在SCL高电平时由高变低，停止条件是SDA在SCL高电平时由低变高。 7. 数据传输： - 字节格式：每个数据字节包含8位，最高位先发送。 - 承认（ACK）：接收到有效数据后，接收方会在下一个时钟周期将SDA拉低以表示确认。 8. 仲裁和时钟生成： - 同步：所有设备都按照相同的时钟信号进行操作。 - 仲裁：在总线上同时有多台主设备时，通过比较SDA线上数据来决定数据所有权。 - 时钟同步机制作为握手：确保数据传输的准确性和完整性。 9. 7位地址格式： - 描述了第一个字节中地址位的分配，允许最多128个不同地址的设备。 - 通用呼叫地址：0x00，用于广播消息到所有从设备。 - START字节：在某些应用中，用于区分不同的数据传输阶段。 - CBUS兼容性：I2C总线与某些早期的CBUS设计兼容。 10. 扩展标准模式： - 包括快速模式和高速模式，提高了数据传输速率。 11. 快速模式： - 提供了比标准模式更高的数据传输速率，以满足更快的系统需求。 12. 高速模式（Hs-MODE）： - 高速传输：支持高达3.4 Mbps的数据传输速率，适合高速应用。 - 这一模式要求更严格的电气规范和更精确的时序，以确保在高速下的可靠通信。 I2C总线规格说明书（版本2.1）详细阐述了I2C总线的工作原理、操作流程和不同模式，为设计和使用I2C总线的工程师提供了宝贵的参考资料。