I2C串行总线协议详解：起始与终止信号

"IIC总线协议的实现及工作原理" IIC（Inter-Integrated Circuit）总线协议是一种由PHLIPS公司开发的简单且高效的串行通信协议，它主要用于连接微控制器和其他电子设备，如传感器、显示驱动器等。IIC总线的主要特点在于其简洁的硬件设计，只需两根线——数据线SDA（Serial Data Line）和时钟线SCL（Serial Clock Line），即可实现双向通信。 8.1 I2C串行总线的组成及工作原理 I2C总线简化了硬件设计，减少了系统体积，提高了可靠性，并便于系统扩展。该总线通过上拉电阻连接到正电源，空闲时，SDA和SCL线都维持高电平。由于线“与”逻辑，任何设备的低电平输出都会拉低总线信号。每个连接到I2C总线的设备都有唯一的地址，以区分不同的通信节点。数据传输可以由主机（发送器）向从机（接收器）发送，或者反之。 8.1.1 I2C串行总线概述 I2C总线是高性能的串行总线，支持多主机系统，包括总线裁决和不同速度设备的同步。它有两根双向线，数据线SDA用于传输实际数据，时钟线SCL同步数据传输。在多主机系统中，总线仲裁机制防止了数据冲突。 8.1.2 数据位的有效性规定 在I2C通信中，数据的稳定传输依赖于时钟信号。时钟线SCL高电平时，SDA线上的数据必须保持不变。只有当SCL低电平时，SDA线上的状态才能改变，确保数据的准确传输。 8.1.3 起始和终止信号 起始信号由主机在SCL高电平时将SDA线从高电平拉低产生，而终止信号则是SCL高电平时SDA线由低电平变为高电平。起始信号标志着数据传输的开始，终止信号则表示传输结束，释放总线资源。 在I2C通信过程中，如果接收设备需要处理内部事务，它可以拉低SCL线，使主机进入等待状态，直到接收设备准备好继续接收数据。这种机制保证了通信的有序进行。 IIC协议提供了一种高效、节省引脚的通信方式，通过精心设计的起始和终止信号以及数据有效性规则，确保了在简单的硬件基础上实现可靠的串行通信。对于80C51单片机系统，它常作为主机与其他接口器件（从机）通信的工具，简化了扩展系统的复杂度。