I2C总线规格说明书v2.1

"I2C_spec_v2.1" 本文档是I2C总线规范的第2.1版，发布于2000年1月，由Philips Semiconductors编写。I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种两线式串行总线，用于在微控制器、传感器、存储器等电子组件之间进行通信。它具有高效、低功耗、易于布线的特点，适用于多种应用场合。 I2C总线的优势在于对设计师和制造商都有益。设计师可以利用I2C简化电路设计，减少所需的硬件引脚数量；而制造商则可以降低生产成本，提高产品的兼容性和可靠性。 I2C总线的概念基于主设备和从设备的架构，主设备控制数据传输，从设备响应主设备的请求。总线的通用特性包括数据传输速率、电压级别和最大电缆长度等。 数据的位传输是通过起始条件（START）和停止条件（STOP）来定义的，这些条件控制着数据流的方向。每个字节由8位组成，传输时主设备先发送数据，从设备接收后通过应答位（Acknowledge）确认接收到的数据。 仲裁和时钟生成是I2C总线的关键部分。同步机制确保所有设备在相同的时间点采样数据，而仲裁则用于解决多个主设备同时尝试控制总线的情况。时钟同步机制还可以用作一种握手协议，确保数据的有效传输。 7位地址格式是标准的I2C通信方式，允许最多128个从设备连接到同一总线上。每个从设备有唯一的7位地址，其中还包含通用呼叫地址、起始字节以及与旧CBUS系统的兼容性考虑。 扩展的标准模式I2C规范包括了快速模式（Fast Mode）和高速模式（Hs-Mode）。快速模式支持高达400kHz的数据传输率，而高速模式则进一步提升至3.4MHz，适合需要更高传输速度的应用。 I2C协议是一个强大且灵活的通信标准，被广泛应用于各种嵌入式系统中。其简洁的设计、高效的通信能力和不断发展的高速模式使其成为微控制器和外围设备之间通信的首选方案。