I2C串行总线：起始信号与数据传输

本资源主要讲解了AVR TWI（Two-Wire Interface，二线总线）在I2C（Inter-Integrated Circuit）协议中的应用。I2C是一种广泛应用于微控制器和其他电子设备之间的串行通信标准，由PHLIPS公司开发，以简化硬件设计、节省空间并提高系统的可靠性和可扩展性。 在I2C总线中，核心要素是两条双向信号线：SDA（Serial Data Line）用于传输数据，而SCL（Serial Clock Line）用于同步数据传输。总线的逻辑设计采用"与"关系，即当总线上有设备拉低信号时，所有信号线都会变为低电平。 起始和终止信号是I2C通信的重要标志，起始信号由主机发送，使总线进入被占用状态，而终止信号表示数据传输结束，总线恢复空闲。接收器在接收到完整字节后，如果需要处理其他事务，可以通过拉低SCL线让主机暂停，待接收准备就绪后再释放SCL继续传输。 数据传送遵循特定格式，每个字节从高位（MSB）开始，之后跟随一个应答信号，确保数据完整性。多主机系统通过总线仲裁机制解决多个主机争夺总线控制权的问题。 AVR TWI的操作中，主机在第一次数据传输后会立即从从机读取数据，而在数据传输过程中，如果需要改变传输方向，会通过重复产生起始信号和从机地址，但在这两个阶段，读/写方向位会相反，以实现正确的数据流向控制。 本资源深入剖析了I2C串行总线在AVR TWI环境下的工作原理和操作细节，对于理解和使用这种高效的通信方式非常关键。