I2C协议解析：单片机写入E2PROM过程

"I2C协议ppt讲解了I2C串行总线的组成、工作原理以及写入过程，特别强调了AT24C系列E2PROM芯片的地址设定和写操作的步骤。" I2C（Inter-Integrated Circuit）协议是一种由PHILIPS（现NXP）公司开发的两线式串行接口，用于连接微控制器和其他设备，简化了硬件设计并提高了系统的可扩展性和可靠性。I2C总线主要包括两条双向通信线路：数据线SDA（Serial Data Line）和时钟线SCL（Serial Clock Line），它们都通过上拉电阻连接到正电源，确保在空闲状态下为高电平。由于线路上的设备都是低电平时才拉低信号，因此SDA和SCL线表现为线“与”逻辑。 在I2C协议中，每个设备都有一个唯一的7位地址，加上1位读/写方向位，总共8位。例如，AT24C系列E2PROM芯片的地址固定部分为1010，而A2、A1、A0引脚的电平状态决定了剩下的3位地址编码。当单片机执行写操作时，它首先发送目标设备的7位地址码，跟随着一个写方向位“0”。发送完成后，SDA线释放，而SCL线上产生第9个时钟脉冲。如果被选择的设备识别到这是它的地址，它会在SDA线上响应一个应答信号（低电平）。一旦主控器接收到这个应答，就可以开始传输数据到该设备。 写入过程的关键步骤包括： 1. 主控器发起写操作，发送7位设备地址和1位写方向标志（0）。 2. 设备检测到地址匹配后，通过SDA线发送一个应答信号。 3. 主控器收到应答后，开始传输数据字节，每次数据传输后，设备都会返回一个应答位，表示是否成功接收。 4. 数据传输完毕，主控器停止发送，结束写操作。 I2C协议支持多种速度等级的设备同步，并且具有总线仲裁机制，允许多个主控器同时在总线上操作。这种协议广泛应用于嵌入式系统，如传感器、显示驱动器、实时时钟和其他各种外围设备的通信。由于其简单性和效率，I2C已成为现代电子设计中不可或缺的一部分。