I2C总线详解：起始与终止信号

"I2C总线是一种由PHLIPS公司推出的高效串行总线，用于简化硬件设计，减小系统体积，提高系统可靠性，并支持多主机系统。它由两条双向信号线组成：数据线SDA和时钟线SCL，通过上拉电阻连接到正电源。在总线空闲时，这两条线都保持高电平。每个连接到I2C总线的器件都有唯一的地址，数据传输可以是主机向其他器件发送数据，或者从其他器件接收数据。 I2C总线的数据有效性规定，要求在时钟信号高电平时，数据线上的数据必须稳定，只有在时钟线低电平时，数据线的状态才能改变。起始信号是SCL高电平期间SDA由高到低的转变，而终止信号是SCL高电平时SDA由低到高的转变。这两个信号都是由主机发出，起始信号后总线被占用，终止信号后总线进入空闲状态。 对于I2C总线的检测，具备硬件接口的器件可以轻松识别起始和终止信号，而没有硬件接口的单片机可能需要在每个时钟周期内对SDA线进行两次采样来检测这些信号。在数据传输过程中，接收器件在接收到一个完整字节后，可能需要执行额外的内部处理任务，例如解析数据或执行相应操作。 I2C总线还具有总线仲裁机制，用于在多主机系统中解决冲突，确保只有一个主机可以控制总线。在80C51单片机系统中，通常设置为主机，其他接口器件作为从机。这种通信协议适用于各种串行扩展，如I2C、1-Wire、SPI以及MicroWire/PLUS，但本章节主要讨论的是I2C总线的详细工作原理和操作。"